透射电镜样品的制备
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透射电镜生物样本制备流程及注意事项透射电镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM)是一种使用电子束而不是光束进行成像的显微镜。
它可以提供高分辨率的图像,因此被广泛应用于生物样本的观察和研究。
然而,由于其特殊的工作原理和生物样本的复杂性,透射电镜生物样本的制备过程需要注意一些关键的步骤和细节。
下面将逐步介绍透射电镜生物样本制备流程及注意事项。
一、样品固定1.选择合适的固定剂:固定剂的选择应根据所研究的样本类型和要观察的细胞结构而定。
常用的固定剂包括戊二醛(glutaraldehyde)、乙酰化亚胺(acrolein)、纤维蛋白素(formaldehyde)等。
2.采取合适的固定时间和固定温度:固定时间和温度应根据固定剂的要求和样本的特性进行优化。
通常情况下,固定时间为数小时至数天,温度在4℃至25℃之间。
3.注意透射电镜样品的固定深度:样品应保持较小的厚度以便透射电子束的穿透。
二、样品剖解1.剖解细胞膜:通常采用超声波振荡或冷冻断裂等方法来剖解细胞膜。
超声波振荡可用于含有细胞膜的细胞或组织,而冷冻断裂则适用于脆弱细胞和膜脂体系。
2.剖解细胞核:利用离心裂解法可以将细胞核分离出来。
离心裂解可分为机械法和渗透法两种,机械法利用高速离心的作用将细胞核分离,而渗透法则是通过渗透剂将细胞核溶胀并破碎。
三、样品固化1.脱水:样品在固定后需要进行脱水处理,以便在后续的步骤中更好地渗透和浸透。
常用的脱水剂有乙醇、丙酮和乙醚等,脱水过程往往需要进行多次重复。
2.浸透:在脱水后,样品需要在树脂中进行浸透,使其固化为坚硬的样品。
通常采用环氧树脂或比较稳定的丙烯酸树脂来进行浸透。
这一步骤通常需要较长时间,如数小时甚至数天。
3.树脂填充:浸透后的样品需要在模具中进行树脂填充,并在适当的温度下进行固化。
树脂填充的过程需要注意排除气泡和避免过度填充。
四、样品切片1.选择合适的切割工具和方法:样品通常使用切片机和切片刀进行切割。
透射电镜制样流程透射电镜(Transmission Electron Microscopy,TEM)制样是指通过一系列的化学和物理方法来制取透射电镜所需的样品。
透射电镜是一种高分辨率的显微镜,可以在纳米尺度下观察材料的原子结构和微观形态。
为了获取高质量的TEM图像,制样过程非常关键。
下面将详细介绍透射电镜制样的流程。
1.样品制备:样品可以是纳米颗粒、薄膜、纤维或生物样品等。
首先,准备适宜的基底材料,如碳膜覆盖的铜网格或碳膜覆盖的铜刀片。
样品通常需要制成非常薄的切片,通常在50到100纳米的厚度范围内。
制备方法包括机械切割、电解石蠟切片、离子切割或电离蚀刻等。
2.固定和固化:对于生物样品,需要先进行固定处理,以保持样品的形态和结构。
常用的固定剂包括戊二醛、酸性醛或重金属盐。
然后,固定的样品需要进一步处理以固化,如用过氧化物、树脂或聚合物进行浸渍,以增加样品的稳定性。
3.切割和悬浮:将固化的样品切割成适当的尺寸和形状。
使用超微切割机、离子切割仪或其他切割工具进行切割。
切割后,样品通常会悬浮在水或有机溶液中,以便进一步处理。
4.脱水和对比染色:脱水是将样品从水中逐渐转移到有机溶剂中的过程。
这种处理可以控制样品的体积,以减少对比染色和观察中的伪影。
脱水通常通过渗透固定液逐渐转移,然后通过有机溶剂(如醋酸乙酯、丙酮或丙二醇)进行交换。
5.嵌入:将样品嵌入到透明的聚合物或树脂中。
嵌入过程中,通常采用逐渐增加浓度的树脂混合物,以确保样品得到完全浸透。
然后,将样品与树脂进行硬化,通常在高温下进行。
6.超薄切片:将固化的样品切割成非常薄的切片。
使用超薄切片机和钻磨刀片进行切割。
切割后的切片应尽快收集并转移到透明的铜网格或铜刀片上。
7.超薄切片处理:超薄切片通常需要进行后继处理以增强对比度和解决其他问题。
这可能包括染色、胶层增强或薄膜剥离等方法。
8.观察:将制备好的样品放入透射电镜中进行观察。
在观察前,样品需要在真空中或过氮气中去除气泡和其他杂质。
透射电镜制样步骤以及注意事项透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM)是目前最常用的高分辨率电子显微镜,可以用于观察物质的微观结构。
制备TEM样品的过程非常重要,下面将详细介绍TEM制样的步骤以及需要注意的事项。
制备TEM样品的步骤一般包括样品的选择、固定与固化、切片、薄化、网格制备和贴膜等。
第一步是样品的选择,样品应具有研究价值且适合观察。
例如,生物样品可以是细胞、组织或器官的薄片,金属样品可以是扁平的块状、粉末或薄膜等。
第二步是固定与固化。
对于生物样品,常用的固定方法包括浸泡法、灌注法和切片冷冻法;对于无机样品,可以使用固定剂将样品固定在固定剂中。
第三步是切片。
将固定好的样品切割成薄片,一般要求薄片的厚度在100 nm以下,通常使用超薄切片机来进行切割。
第四步是薄化。
将切割好的样品进行薄化处理,使其达到TEM观察所需的薄度。
常见的薄化方法有机械薄化、电化学薄化和离子薄化等。
第五步是网格制备。
将薄化好的样品放置在铜网格上,网格的选取应该根据所研究样品的性质和需要进行选择。
最后一步是贴膜。
将组织切片或带有样品的网格进行贴膜,以保护样品并提高图像的对比度。
在以上步骤中,需要注意的事项有:1.样品在制备过程中要避免受到污染或氧化,尽量在纯净无尘的环境中进行操作。
2.固定剂的选择要合理,不同的样品可能需要使用不同的固定剂,应根据需要进行选择。
3.切片时要注意刀片的尖锐度和切割角度,以免对样品造成损伤或变形。
4.薄化过程中要控制好加工参数,以保证样品的均匀薄化。
5.制作网格时应选择合适的网格尺寸和类型,以适应观察需求。
6.贴膜时要使薄膜均匀平整,并避免出现气泡或杂质。
总之,TEM制样是一项复杂而关键的过程,要保证样品的质量和可观察性,需要仔细选择方法、控制操作参数、注意样品的保护与处理。
合理的样品制备能够获得高质量的TEM图像,并提供准确的实验数据和结论。
透射电镜细胞样品制备流程透射电镜细胞样品制备流程概述透射电镜(TEM)是一种常用于观察细胞结构和超微结构的高分辨率显微镜。
样品制备是进行TEM观察的关键步骤,正确的制备流程能够保证样品的质量和结构完整性。
流程步骤1.选择适合的细胞样品–根据研究目的选择不同类型的细胞样品,如培养细胞、动物细胞组织或植物细胞等。
–样品选择要考虑细胞生长状态、形态和结构的要求。
2.采集样品–从培养皿中取出细胞,或从动物或植物组织中切取适当大小的样品。
–注意避免样品受到污染或损坏。
3.固定样品–使用适当的固定剂,如戊二醛、冰醋酸或凝胶固定剂,对样品进行固定处理。
–固定剂的选择要根据样品类型和所需观察结构的特点。
4.去除固定剂–使用缓冲液或盐水洗涤样品,去除多余的固定剂。
–洗涤时间和次数需根据固定剂的种类和浓度进行调整。
5.后续处理–为了进一步增强对样品的对比度和分辨率,可以对样品进行染色处理。
–常用的染色剂包括重质金属盐、乙酸铀和铅染色剂等。
6.样品包埋–涂覆样品表面的浸渍剂,如环氧树脂或丙烯酸树脂。
–用于支撑样品的网格可以放置在浸渍剂中。
7.制备超薄切片–使用超薄切片机将包埋的样品切割成透明的超薄切片。
–切片的厚度通常控制在70-100纳米之间。
8.将切片转移到网格上–使用特殊工具将切片转移到电子显微镜用的网格上。
–要小心操作,避免切片受到损坏或污染。
9.干燥和稳定–将转移到网格上的切片进行脱水和干燥处理,以提高稳定性。
–常见的方法包括用醇溶液进行脱水,然后使用气体吹干。
10.开始透射电镜观察–将处理完的样品装入透射电镜,调整参数和放大倍数。
–进行细胞结构和超微结构的观察和拍摄。
结论透射电镜细胞样品制备是进行TEM观察的关键步骤。
通过选择合适的细胞样品、适当的固定、去固定剂和染色处理,以及正确的样品包埋和超薄切片制备,可以确保样品的质量和结构完整性。
准确无误的制备流程能够为细胞学研究提供可靠的数据支持。
注意事项1.样品的选择要根据研究目的和所需观察结构的特点进行。
透射电镜样品制备方法
首先,样品的准备是透射电镜制备的第一步。
在进行透射电镜
样品制备之前,需要选择合适的样品。
样品可以是固体材料、生物
组织、纳米材料等,根据研究的目的和对象进行选择。
在选择样品
的过程中,需要考虑样品的形态、尺寸、结构等因素,以确保样品
能够满足透射电镜观察和分析的要求。
其次,样品的制备过程需要严格控制。
对于固体材料样品,通
常需要将样品切割成薄片或薄膜,以确保透射电镜的电子束能够穿
透样品并产生清晰的像像。
对于生物组织样品,通常需要进行化学
固定、脱水、包埋等处理,以保持样品的形态和结构。
对于纳米材
料样品,通常需要将样品分散在适当的溶剂中,并在透射电镜网格
上制备成薄膜。
在样品制备的过程中,需要注意避免样品的污染和
损坏,确保样品的原貌和结构不受影响。
最后,在透射电镜样品制备完成后,需要进行适当的检测和验证。
可以通过光学显微镜、扫描电子显微镜等手段对样品进行初步
的观察和分析,以确保样品的质量和完整性。
在透射电镜观察之前,还需要对样品进行真空干燥等处理,以避免在透射电镜中产生气泡
和水膜等影响观察效果的问题。
总之,透射电镜样品制备是透射电镜观察和分析的基础,正确的样品制备方法对于获得准确、可靠的实验结果至关重要。
在进行透射电镜样品制备时,需要选择合适的样品、严格控制制备过程,并进行适当的检测和验证,以确保样品的质量和完整性。
希望本文提供的透射电镜样品制备方法能够对相关研究工作有所帮助。
透射电镜样品制备步骤透射电镜是一种重要的材料表征技术,它利用电子的波动性和微粒性来观察材料的结构和性质。
为了能够使用透射电镜观察样品,首先需要对样品进行制备。
透射电镜样品制备步骤如下:1.选择合适的样品:透射电镜样品可以是固体、液体、薄膜或纳米颗粒等。
根据研究目的和样品性质选择合适的样品。
2.样品预处理:根据样品性质的不同,进行必要的预处理。
例如,对于固体样品,可以选择切割、抛光或电解抛光等方法来得到平滑的表面。
3.样品固定:将样品固定到透射电镜样品架上。
不同的样品有不同的固定方法。
例如,对于固体样品,可以使用导电胶将其固定在样品架上。
4.薄层制备:对于厚度过大的样品,需要将其制备成透明的薄层以便透射电镜观察。
常用的方法有机械研磨、电子束刻蚀或离子束刻蚀等。
5.样品清洁:将样品放入超声波清洗机中进行清洗,以去除可能附着在样品表面的杂质或污染物。
6.特殊处理:如果需要对样品进行特殊处理,例如加热、冷冻处理或受到特定环境气氛的影响等,根据需要进行相应的处理。
7.样品干燥:将样品放入真空或氮气环境中,以确保样品干燥。
避免样品受到水汽的污染。
8.获得薄片:使用切片机将固态样品切割成适当厚度的薄片。
为了获得高质量的薄片,可以选择特殊的切片工具和技术,例如离子束切片或低速钻磨切片。
9.薄片形状整理:使用不同的研磨和抛光方法,将薄片的形状和表面进行调整,以确保样品的平滑度和一致性。
10.网格制备:将薄片粘贴在透射电镜网格上。
网格可以增强样品的稳定性和保护,同时提供用于定位和标识的标记。
11.后续处理:根据研究目的和透射电镜分析的要求,可以对样品进行进一步处理。
例如,可以进行染色、脱膜、溅射或腐蚀等处理。
以上是透射电镜样品制备的一般步骤。
不同样品和研究目的可能会有所不同。
因此,根据具体的研究需求和样品特点,制备过程可以做相应的调整和优化。
透射电镜样品制备方法透射电镜(Transmission Electron Microscopy,简称TEM)是一种高分辨率的显微镜,能够观察到原子尺度的物质结构。
在进行透射电镜观察前,样品的制备是至关重要的一步。
本文将介绍透射电镜样品制备的方法,希望能够帮助大家更好地进行样品制备工作。
首先,样品的制备要求样品具有一定的薄度。
因此,在进行透射电镜观察前,通常需要将样品切割成极薄的切片。
对于生物样品,可以采用超薄切片机进行切割;对于金属、陶瓷等样品,可以采用离子蚀刻或机械打磨的方法制备薄片。
在进行切割或打磨时,需要保持样品表面的平整和光洁,以确保透射电镜观察时获得清晰的图像。
其次,样品的制备还需要考虑到样品的固定和染色。
对于生物样品,固定和染色是非常重要的步骤。
固定可以保持样品的形态和结构不变,而染色则可以使样品在透射电镜下更易于观察。
常用的固定剂包括乙醛、戊二醛等,而染色剂则根据需要选择不同的染色方法。
另外,样品的制备还需要考虑到样品的支撑。
在进行透射电镜观察时,样品通常需要支撑在一种载体上,以便于放置在透射电镜的样品台上。
常用的载体包括碳膜、网格和硅片等。
在选择载体时,需要考虑到载体的透明性、机械强度和热稳定性等因素。
最后,样品的制备还需要考虑到真空条件。
透射电镜通常在高真空环境下进行观察,因此样品制备时需要保证样品的干燥和密封。
特别是对于生物样品,需要进行脱水和干燥处理,以避免在真空环境下产生气泡或水蒸汽,影响透射电镜观察效果。
总之,透射电镜样品制备是透射电镜观察工作中至关重要的一步。
在进行样品制备时,需要考虑到样品的薄度、固定和染色、支撑和真空条件等因素,以确保最终获得清晰、准确的透射电镜图像。
希望本文介绍的方法能够对大家进行透射电镜样品制备工作有所帮助。
透射电镜样品制备方法及优缺点
透射电镜样品制备主要分为两步,即液体/固体样品处理和超薄切片制备。
1、液体/固体样品处理
第一种方法是基于普通电镜样品制备的双步处理法,即第一步用电子束处理样品表面,使其导电,再经过透射电子束进行处理。
在这种方法下,样品表面层只有几百到几千纳米厚,因此,只有比较薄的样品才能够得到满意的结果。
另一种方法是采用高真空下的固态电子涂覆,即将样品表面涂覆上薄层特殊金属。
例
如可以用铱、金、铂或其它金属的熔合物作为涂层,以获得特殊的涂层电导能力,从而保
证样品的电子图像分辨率和可视深度。
2、超薄切片制备
超薄切片制备分为超声切片和非超声切片两类。
超声切片通常是采用高能量超声波振
荡使容易被劈开的液体/固体样品形成自发非规则薄片,有时还可以加入一定量的碎薄片,从而使超声对样品的透射变的更容易,提高了结果的准确性。
非超声切片制备则采用比较稳定的技术来实现,如钻石刀片切割、钝型刀制备和原子
力显微镜焦点束来制备,具有薄层切片准确厚度的特点,且可以满足多层次数据获取。
优点:
1、透射电镜样品制备要求低,可以在常规实验室条件下完成,便于实验和分析;
2、采用精确远离样品表面的电子束,使放大比例高,且能够获得更高的分辨率和更
深的可视深度;
3、三维结构复杂的物质可以藉由采用不同的金属包覆来进行分析;
1、制备过程繁琐复杂,容易出现样品分析结果不精确的情况;
2、物质表面多层次结构信息分析难度大,可能会影响分析结果准确性;
3、结构深度较大时,获取信息较困难,分析效果受到影响。
简述透射电镜中样品制备的常用方法一、引言透射电镜是一种非常重要的材料表征工具,可以用来观察材料的微观结构和成分。
在进行透射电镜实验时,样品制备是非常关键的一步。
本文将介绍透射电镜中样品制备的常用方法。
二、样品制备前的准备工作在进行透射电镜实验之前,需要进行一些准备工作。
首先,需要选择合适的样品,通常需要具有高度纯度、均匀性和结晶度。
其次,需要选择合适的切片方法和切片仪器。
最后,在进行样品制备之前,需要对仪器进行检查和校准。
三、传统切片法传统切片法是最常见的一种样品制备方法。
该方法主要包括以下步骤:1.将样品固定在金属网格上。
2.使用超声波清洗器将金属网格浸泡在去离子水中清洗干净。
3.使用细针将金属网格放置在相应位置。
4.使用玻璃棒将金属网格压入薄膜中,并使其平整。
5.使用细针或玻璃棒将薄膜剪成小块。
6.使用切片机将薄膜切成适当大小的样品。
7.将样品放置在透射电镜上进行观察。
四、离子切割法离子切割法是一种比传统切片法更先进的样品制备方法。
该方法主要包括以下步骤:1.将样品固定在金属网格上。
2.使用超声波清洗器将金属网格浸泡在去离子水中清洗干净。
3.使用离子束磨削仪对样品进行加工处理,得到一块平整的样品表面。
4.使用离子束切割仪对样品进行切割,得到纳米级别的薄片。
5.将薄片放置在透射电镜上进行观察。
五、焦电流加工法焦电流加工法是一种新型的样品制备方法。
该方法主要包括以下步骤:1.将样品固定在金属网格上。
2.使用超声波清洗器将金属网格浸泡在去离子水中清洗干净。
3.使用焦电流加工仪对样品进行加工处理,得到高质量的薄片。
4.将薄片放置在透射电镜上进行观察。
六、结论样品制备是透射电镜实验中非常关键的一步。
传统切片法、离子切割法和焦电流加工法是常用的样品制备方法。
在进行样品制备之前,需要进行充分的准备工作,选择合适的样品和切片仪器,并对仪器进行检查和校准。
通过合理选择样品制备方法,可以得到高质量的样品,并为后续实验提供可靠的数据支持。
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第二节透射电镜样品的制备一、表面复型和萃取复型技术(一)复型样品成像原理复型样品是一种间接试样,是用中间媒介物(碳、塑料薄膜)把样品表面浮雕复制下来,通过对浮雕的观察间接地得到样品表面组织形貌。
一定能量的入射电子照射到样品上要受到样品内原子核与核外电子的作用,产生弹性散射与非弹性散射。
非晶体复型样品成像主要取决于入射电子与试样中原子相互作用所产生的电子散射。
电子束穿过样品时在样品厚的区域或原子序数大的区域受散射程度大,反之则小。
这就是所谓的质厚衬度效应。
如果在样品下方加一光阑,那么散射角大于光阑孔径角的电子被光阑挡住或吸收,而不能穿过光阑孔参与成像。
散射角小于或等于光阑孔径角的电子就能穿过光阑孔参与成像,因此在荧光屏上就形成了明暗不同的衬度,产生了样品的图像。
图5—10为复型样品成像示意图。
(二)复型样品制备技术1.对金相试样的要求电镜的高分辨本领使它能够显示出金属组织的微细特征。
为使组织微细特征不在制备试样时失真,对图5—10 复型样品成像示意图金相试样的制备要求严格。
否则会造成假像影响对观察结果的分析。
试样要细心磨制,仔细抛光,力求避免产生微小的磨痕及变形层。
浸蚀剂与做金相试样时所用的浸蚀剂相同,浸蚀应浅些,这样可保留组织细节。
如果浸蚀过重就可能引起相界、晶界的过浸蚀,导致失真、脱落,甚至会出现腐蚀坑等假象。
2.AC纸的制作AC纸就是醋酸纤维素薄膜,是用6%醋酸纤维素丙酮溶液制作的塑料薄膜。
为了使AC 纸质地柔软、渗透性强并具有蓝色,在所配制的溶液中再加入2%磷酸三苯脂和几粒甲基酯。
待醋酸纤维素在丙酮中溶解后将其倒在干净、平滑的玻璃板上,倾斜转动玻璃板,使溶液均匀展开。
然后用玻璃钟罩扣上,让钟罩下边与下板间留有一定间隙以便于丙酮挥发。
大约经过24小时后AC纸干透,用小刀片轻划AC纸边缘,小心揭下即可。
3.塑料—碳二级复型塑料—碳二级复型由于其制备过程不损坏金相试样表面,重复性好,供观察的第二级复型—碳膜导电、导热性好,在电子束照射下较为稳定,因而得到广泛的应用。
具体制备工艺如下:(1)在样品表面滴一滴丙酮,然后贴上一片与样品大小相近的AC纸。
注意不要留下气泡或皱折。
待AC纸干透后小心揭下,反复贴AC纸3~ 4次以去除腐蚀产物,将最后一片AC 纸留下。
这片AC纸就是所需要的塑料一级复型,见图5—11(a)。
(2)将AC纸复型面朝上平整地贴在衬有纸片的胶带纸上,见图5—11(b)。
(3)将复型放入真空镀膜机真空室中,让投影重金属的蒸发源与复型成一定角度,角度视表面凸凹而定,通常在15º~ 45º之间。
常用的投影材料有铬、锗、金、铂、钨以及铂-钯合金。
投影的目的是提高质厚衬度效应增加立体感。
投影后再沿垂直方向喷镀一层碳,见图5—11(c)。
为估量投影及喷碳的厚度可将滴有扩散泵油的白瓷片放入真空室中,当无油处白色瓷片变成浅褐色时为宜。
图5—11 塑料—碳二级复型制备方法示意图(4)将醋酸纤维素—碳复合膜剪成小于φ3mm小片投入丙酮中,见图5—11(d)。
待醋酸纤维素溶解后,用镊子夹住铜网将碳膜捞起放到滤纸上吸干水分,见图5—11(e)。
(三)萃取复型技术1.萃取复型的特点萃取复型就是用复型材料(如碳等)在复制基体组织形貌的同时,把第二相或夹杂物直接取下来,这样不仅可以通过复型样品上的凸凹不平反映基体组织,而且还能直接观察夹杂物或第二相粒子大小、形貌、分布以及通过衍射研究它们的点阵类型和晶体结构。
由于是直接观察复型上的实物,因此分辨本领有很大提高;同时由于实物部分和复型部分之间电子散射能力相差很大,所以极大地提高了像的衬度。
因此萃取复型技术在物相研究中得到了广泛应用。
2.萃取复型技术1)喷碳萃取复型技术(1)制备金相试样:按一般金相样品的制备方法磨光、抛光样品。
电解抛光规范见表5—5。
(2)按合金的种类不同选择适当浸蚀剂进行深腐蚀。
常用的腐蚀方法有两种:化学腐蚀与电解腐蚀。
对于碳素钢、合金钢可根据具体情况选用一般常用的金相腐蚀剂,如硝酸酒精、苦味酸、王水、维列尔试剂等。
对于稳定夹杂物(包括Al2O3,FeO•Al2O3,Cr2O3,FeO·Al2O3·NiO,硅酸盐,AlN,NbS等)用H2SO4∶H3PO4︰HO=1∶3∶1的试剂;对于不稳定性夹杂物如(Fe•Mn)O,(FeMn)S等,可选用中性电2解液。
表5—5 给出一些材料的具体电解腐蚀规范。
电表5—5 萃取复型用的金属材料的电解腐蚀规范解腐蚀法常使晶界腐蚀过深,对以后操作不利,使用时必须严加注意,在观察晶界析出物时尽量不采用此法。
(3)用洒精棉轻轻擦洗样品表面以去除腐蚀产物。
(4)将试样放入真空镀膜机中喷碳,喷碳时转动试样以使碳复型致密地包住夹杂物或析出物。
若喷碳后试验表面呈现出钢在300℃左右所呈现的回火蓝色,则说明喷碳厚度符合要求。
有时为增加衬度,在喷碳前先对试样投影铬、金等重金属元素。
如需要作内标时可先在金相试样或断口上喷金或其它内标物质。
(5)用刀尖将试样表面的碳腊分割成小于铜网尺寸的小格,并用小锉刀将喷碳面四周的碳腊除掉。
(6)电解脱膜:用电解的方法将碳膜脱掉。
电解脱膜时要根据金属材料和所要萃取的第二相来选择电解液,通常用与腐蚀金相组织相同的溶液电解,但浸蚀第二相的溶液不能使用。
电解脱膜时电流密度要适当,电流过大形成大量气泡,会使碳膜碎裂。
一般取电解抛光电流密度的下限值。
这个电流密度可以通过实验确定,将试样未喷碳一端放到电解液中并通电,如果试样表面变黑,表明样品表面被腐蚀;增加电流密度直到试样表面生成一种黄绿色的粘膜为止,把试样取出洗去粘膜,试样表面变亮,说明试样表面被抛光了。
电解脱膜时就采用这个抛光条件的下限电流强度。
电解脱膜时试样做阳极,不锈钢片做阴极,把试样放置在电解液的下部与液面平行,试样浸入深度要适当。
电解脱膜装置示意图见图5为保证萃取下来的碳复型不碎,可把2%的火棉胶醋酸戊酯溶液滴到喷碳面上,甩掉多余的胶液,干后用针尖划成小格,就可以进行电解萃取;也可以用5%左右的醋酸纤维复型,作法同上。
把萃取下来的碳复型捞到丙素丙酮溶液保护碳酮液中,清洗两遍就可以捞出观察。
(7)将脱下的碳膜捞入腐蚀组织时所用的腐蚀剂中停留10分钟,以溶掉碳膜上的腐蚀产物。
图5—12 电解脱膜装置示意图(8)在洒精中清洗脱落下来的碳膜,捞到铜网上,放到滤纸上干燥后观察。
图5—13是制备碳萃取复型过程的示意图。
电解脱膜规范的电压是20~25V,电流是0.1~0.2A。
2)大块沉淀相或夹杂物的萃取复型技术用此方法可以把尺寸10μm左右的沉淀相或夹杂物萃取下来,工序如下:(1)按照一般金相样品的制备方法抛光5—13碳萃取复型法型试样后,用相应的腐蚀剂对样品进行轻(a)金相试样(b)腐蚀后的金相试样(c)表面喷上碳复腐蚀(如用3%硝酸洒精溶液腐蚀大约(d)脱膜后夹杂物或析出物自金相试样内脱出5秒)见图5—14(a)。
(e)含有夹杂物或析出物的最终萃取复型(2)逐步延长腐蚀时间(0﹒5分、1分、2分…)并在光学显微镜下检查腐蚀效果,直到大颗粒表面露出大约5µ m为止,见图5—4(b)。
(3)用乙醇清洗被腐蚀的表面,然后用热风干燥。
(4)把低浓度的聚醋酸甲基乙烯酯(Formvar)溶液滴到试样上,多余部分用滤纸吸干,图5—14(c)。
(5)再滴火棉胶增加覆盖层厚度,见图5—14(d)。
(6)在干燥器内干燥15分钟后,用刀片轻划试样周边,对试样哈气,然后用镊子将膜干剥下来,见图5—14(e)。
(7)在光学显微镜下观察复型,检查萃取效果。
图5—14 大块沉淀相或夹杂物萃取复型示意图(8)把复合膜剪成小块安放在铜网上。
(9)用醋酸戊酯溶掉火棉胶膜,干燥后可供观察。
二、薄膜样品的制备(一)金属薄膜衍衬成像原理复型的方法仅能复制样品表面外貌,不能揭示晶体内部组织结构。
由于受复型材料粒子尺寸的限制,电镜的高分辨本领不能充分发挥。
萃取复型虽然能对萃取物作结构分析,但对基体组织仍然是表面形貌的复制。
而由金属材料本身制成的金属薄膜样品具有很多优点:1.可以最有效地发挥电镜的极限分辨能力。
2.能够观察和研究金属与合金的内部结构和晶体缺陷,并以同一微区进行电子衍射的研究,把相变与晶体缺陷联系起来。
3.能够进行动态观察,研究在变温情况下相变的生核长大过程,以及位错等晶体缺陷在应力下运动与交互作用。
因而在透射电镜下直接观察金属薄膜样品的方法得到了广泛应用和发展。
金属薄膜的衍衬成像是由晶体样品上不同部位的结构或位向不同引起衍射强度的差异而形成的图像。
影响电子衍射的因素都会引起衬度的差别。
当电子束穿过金属薄膜时,若某一(hkl)晶面处于或接近布拉格条件,则会产生(hkl)衍射,在物镜的背焦面上将得到衍射花样。
如果入射束强度为I,衍射束强度为I D,在忽略吸收的情况下,透射束强度为(I –I D),比不产生衍射时弱。
晶体取向愈接近布拉格的位置,衍射束愈强,透射束愈弱。
如果只让透射束通过光阑成像(明场像),由于试样各处衍射强度不同,就会在荧光屏上产生衬度,即满足布拉格条件区域呈暗像。
如果只让衍射束穿过光阑成像(暗场像)则满足布拉格条件区域呈明亮的像,其它区域呈暗像。
显然,明场像与暗场像衬度正好相反。
现以单相的多晶体金属薄膜样品为例,说明如何利用衍衬成像原理获得图像的衬度。
见图5—15 ,设想薄膜内有两颗晶体学位向不同的晶粒A和B。
在强度为I0的入射电子束照射下,B晶粒的位向满足“双光束条件”,即晶粒的某一(hkl)晶面组与入射方向构成精确,而其余的晶面组均与衍射条件存的布拉格角θ在较大的偏差。
那么,强度为I0的入射电子束在B晶粒区域经过散射之后,将成为强度为I hkl的衍射束和强度为(I0I hkl)的透射束两个部分。
A晶粒内所–有的晶面组均与布拉格条件存在较大的偏差,所有衍射束的强度均可视为零。
于是,A晶粒区域透射束强度仍近似等于入射束强度I0。
若在物镜的背焦面上加进尺寸足够小的物镜光阑,把B晶粒的(hkl)衍射束挡住,而只让透射束通过光阑孔成像,则两颗晶粒的亮度不同,因为I A≈I B,I B≈I0–I hkl,于是形成不同的衬度。
若晶体中存在缺陷,例如晶界、位错、层错、第二相颗粒等,由于这些微观缺陷造成微小区域内晶面取向不同,所以衍射强度也不同,因此能够利用衍衬效应观察到这些缺陷。
图5—15衍衬成像示意图(二)薄膜样品的制备:用于透射电镜下观察的试样厚度要求在500~2000Å之间,制备这种试样的方法概括起来可分成两大类:一类是双喷电解抛光腐蚀法,另一类是离子薄化法。
双喷电解抛光法用于能用电解抛光腐蚀方法减薄的金属样品。
离子薄化法用于不能用电解抛光腐蚀法减薄的样品,例如陶瓷样品、矿物、多层结构材料、粉末颗粒等。