《材料测试技术与方法》课程教学资源（讲稿）材料测试技术与方法_第二章扫描电子显微镜

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第二章扫描电子墨微镜本童主要内容的发展第一节扫描电镜(SEM)第二节SEM的工作原理第三节SEM形貌和原子序数衬度第四节SEM在材料分析中的应用第五节电子探针显微分析技术及应用

l 第一节￾￾扫描电镜（SEM）的发展 l 第二节￾￾SEM的工作原理 l 第三节￾￾SEM形貌和原子序数衬度 l 第四节￾￾SEM在材料分析中的应用 l 第五节￾￾电子探针显微分析技术及应用 本章主要内容 第二章 扫描电子显微镜

材料研究的重要性·材料是社会发展的基石和支柱·新材料是科技发展的先导·材料研发和应用能力体现了国家的竞争力

• 材料是社会发展的基石和支柱 • 新材料是科技发展的先导 • 材料研发和应用能力体现了国家的竞争力 材料研究的重要性

材料科学基础的地位①人类社会发展的历史阶段常常用当时主要使用的材料来划分。从古代到现在人类使用材料的历史共经历了七个时代，各时代的开始时间：石器时代（公元前10万年）青铜器时代（公元前3000年）铁器时代（公元前1000年）水泥时代（公元0年）钢时代（1800年）：硅时代（1950年）新材料时代（1990年）

Ø人类社会发展的历史阶段常常用当时主要使用的 材料来划分。从古代到现在人类使用材料的历史 共经历了七个时代，各时代的开始时间： – 石器时代（公元前10万年） – 青铜器时代（公元前3000年） – 铁器时代（公元前1000年） – 水泥时代（公元0年） – 钢时代（1800年） – 硅时代（1950年） – 新材料时代（1990年） 材料科学基础的地位

因为材料的应用获得的益处秦帝国的统一一一青铜兵器性能的提高和兵器标准化制备。一一指南针的使用（磁性材料）航海时代的开始工业革命钢铁材料的发展信息时代半导体材料、单晶硅、光纤材料航空航天有色轻金属合金、复合材料、先进陶瓷材料

因为材料的应用获得的益处 青铜兵器性能的提高和兵器标准化制备。 指南针的使用（磁性材料） 钢铁材料的发展 半导体材料、单晶硅、光纤材料 有色轻金属合金、复合材料、先进陶瓷材料 秦帝国的统一—— 航海时代的开始—— 工业革命—— 信息时代—— 航空航天——

聚合物的性能结构依赖性0晶体尺寸O晶体取向D晶体类型性能可以提高百倍普通塑料聚偏氟乙烯压电、热电材料

聚合物的性能结构依赖性 Ø 晶体尺寸 Ø 晶体取向 Ø 晶体类型 压电、热电 材料 聚偏氟 乙烯 α β 普通塑料 性能可以 提高百倍

200nm0.2mmInm0.2mm0.01nmm人眼光学显微镜扫描电子显微镜透射电子显微镜扫描探针显微镜/DominantlamellaStackofParallellamella240μmBranehinggrowthsectorand spalyingSpheruliteboundariesof lamella203A10nmSpheruliteunitcellbloopsStackedlamellar双效structure in aFolded chains packedspherulitein a crystallinelamellaemCrystalnmstructureA

￾ m Stacked lamellar structure in a spherulite Å Crystal nm structure Folded chains packed in a crystalline lamellae Spherulite 聚合物多层次结构 人眼 光学显微镜 透射电子显微镜 扫描电子显微镜 扫描探针显微镜 0.2mm 200nm 1nm 0.2nm o.1nm 0.01nm

显微术：光学、电子、扫描探针eawObSPML3OEEMFEOTEMSEMLM

显微术：光学、 电子、扫描探针 LM TEM SPM SEM

扫描电子显微镜（ScanningElectronMicroscope，简写为SEM)一种新型的电子光学仪器，是一个复杂的系统，浓缩了电子光学技术、真空技术、精细机械结构以及现代计算机控制技术，是一种利用电子束扫描样品表面从而获得样品信息的电子显微镜。由于制样简单、放大倍数可调范围宽、图像的分辨率高、景深大以及SEM与能谱（EDS）组合，可以进行成分分析等特点，扫描电镜已广泛地应用在生物学、医学、治金学等学科的领域中，促进了各有关学科的发展。KYKY-1O0OB扫描电镜外貌图

扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope，简写为SEM)一种新型的 电子光学仪器，是一个复杂的系统，浓缩了电子光学技术、真空技术、精细 机械结构以及现代计算机控制技术，是一种利用电子束扫描样品表面从而获 得样品信息的电子显微镜。由于制样简单、放大倍数可调范围宽、图像的分 辨率高、景深大以及SEM与能谱（EDS）组合，可以进行成分分析等特点，扫 描电镜已广泛地应用在生物学、医学、冶金学等学科的领域中，促进了各有 关学科的发展。 KYKY-1000B扫描电镜外貌图

扫描电镜定义扫描电子显微镜的简称为扫描电镜，英文缩写为SEM(Scanning ElectronMicroscope）。它是用细聚焦的电子束轰击样品表面，通过电子与样品相互作用产生的二次电子、背散射电子等对样品表面或断口形貌进行观察和分析。现在SEM都与能谱（EDS）组合，可以进行成分分析。所以SEM也是显微结构分析的主要仪器，已广泛用于材料、治金、矿物、生物学等领域

Ø 扫描电子显微镜的简称为扫描电镜，英文 缩写为SEM (Scanning Electron Microscope)。它是用细聚焦的电子束轰击 样品表面，通过电子与样品相互作用产生 的二次电子、背散射电子等对样品表面或 断口形貌进行观察和分析。现在SEM都与能 谱（EDS）组合，可以进行成分分析。所以， SEM也是显微结构分析的主要仪器，已广泛 用于材料、冶金、矿物、生物学等领域。 扫描电镜定义