درک رفتار ناخالصی ها در مرزهای دانه برای بهبود خواص مواد مورد استفاده در صنایع مختلف بسیار مهم است. Atom ProbeTomography (APT) به عنوان یک تکنیک قدرتمند برای تجزیه و تحلیل این ویژگی های میکروسکوپی با دقت استثنایی ظاهر شده است.

Atom ProbeTomography چیست؟

Atom ProbeTomography یک روش میکروسکوپی است که اجازه می دهد تا تصویربرداری سه بعدی از مواد در وضوح نزدیک به آناتومیک باشد.این ترکیب طیف زمانی-of-پرواز توده ای با یک فرآیند تبخیر زمینه برای شناسایی و پیدا کردن اتم های فردی در یک نمونه است.

بررسی وضعیت Segregation

جداسازی رطوبت در مرزهای دانه می تواند به طور قابل توجهی بر خواص مکانیکی و الکتریکی مواد تأثیر بگذارد.با استفاده از APT، محققان می توانند دقیقاً توزیع ناخالصی ها را بررسی کنند و چگونگی تجمع آنها در این مرزها را تجزیه و تحلیل کنند.

نمونه مقدماتی

آماده سازی نمونه برای APT شامل ایجاد یک نمونه سوزن مانند تیز، اغلب با استفاده از تکنیک های پرتو یون متمرکز (FIB) این شکل تبخیر دقیق در طول تجزیه و تحلیل تضمین می کند.

خرید و تحلیل داده ها

در طول APT، اتم ها از سطح نمونه تحت یک میدان الکتریکی بالا تبخیر می شوند.این آشکارساز زمان لازم برای هر یون را برای رسیدن به آن ثبت می کند و اجازه می دهد بازسازی یک نقشه اتمی سه بعدی را نشان دهد.این داده های دقیق نشان می دهد الگوهای جداسازی ضعیف در مرزهای دانه.

برنامه ها و نشانه گذاری

بینش های به دست آمده از مطالعات جدایی ناتوانی در طراحی مواد با عملکرد پیشرفته کمک می کند، به عنوان مثال، کنترل سطح اشباع در مرزهای دانه می تواند مقاومت در برابر خوردگی، قدرت و هدایت الکتریکی را بهبود بخشد.

  • توسعه آلیاژهای با قدرت بالا
  • بهبود مواد الکترونیکی
  • افزایش مقاومت در برابر خوردگی

نتیجه گیری

Atom ProbeTomography یک ابزار تحول در علوم مواد است که بینش بی نظیر در مورد رفتار بی ثبات در سطح اتمی ارائه می دهد. کاربرد آن در مطالعه جداسازی مرز دانه راه های جدیدی برای توسعه مواد پیشرفته طراحی شده برای نیازهای صنعتی خاص باز می کند.