離子濺射鍍膜在失效分析中的應用

對于離子濺射儀在失效分析中的應用，好多老師總有種疑問，失效分析的大部分研究對象，主要是擁有導電性的金屬樣品，那樣品直接放在電鏡下觀察就可以了。沒有必要還要花費時間和精力在用離子濺射儀給樣品鍍一層納米薄膜來增強導電性了。對于這種問題我們可以看以下的圖片就一目了然了。

失效分析的定義
一般的，狹義上的失效指的是機電產品喪失功能的現象，而失效分析則是分析診斷失效的模式、原因和機理，研究采取補救預測和預防措施的技術活動和管理活動，同時，與之相關的理論、技術和方法相交叉的綜合學科則稱之為失效學。

失效的分類
　　我們常說的失效從失效模式和失效機理上來說，一般按下述方法進行分類：

1、斷裂失效：斷裂失效常分為韌性斷裂和脆性斷裂兩類，而脆性斷裂又分為低溫脆性斷裂、輻射脆化斷裂、氫損傷（氫脆）、應力腐蝕、液態金屬脆化、液體侵蝕損傷、高溫應力斷裂（即蠕變斷裂）、疲勞斷裂這幾種。

2、非斷裂失效：基本分為磨損失效、腐蝕失效、變形失效幾種，磨損失效一般包含磨粒磨損、粘著磨損兩種，腐蝕失效分為氧化腐蝕和電化學腐蝕兩種，變形時效分為彈性變形和塑性變形失效兩種。

3、復合失效機理，顧名思義就是多種失效機理綜合作用而成導致的失效，例如低周疲勞導致的斷裂即是韌性斷裂和疲勞斷裂兩種機理復合作用而成的，再如機件受高溫應力+電化學腐蝕復合作用下，會出現燒蝕熱蝕的失效現象等等。

產品失效的發展過程一般遵循“浴盆曲線”狀，可以將其分為三個時期：
1、早期失效期，即產品使用初期，由于設計缺陷或者制造缺陷而導致明顯的失效。
2、偶然失效期，在理想狀況下，產品是不應出現“失效”現象的，而由于環境、操作方法、管理不善等原因導致的潛在缺陷，會在某一時期導致偶然的失效，該階段稱為偶然失效期。
3、磨損失效期，該階段是產品在出現失效萌芽之后的曲線增長到最終失效期，又稱為損耗失效。產品按照其失效發展過程分類對于可靠性工程來說是十分有用的。
 
在研究失效分析過程中，常用的方式首先是顯微分析。在顯微分析過程中，離子濺射儀的應用主要用在掃描電鏡的高倍率形貌分析，當然利用電子顯微鏡這個平臺可以做定性和定量的分析。

電子顯微鏡的成像機理是利用高能電子束掃描成像，這樣帶負電的電子很容易在樣品表面積累，由于得不到很好的釋放，在成像時很很亮，通過對圖像的對比度和亮度的調節是無法去除這種情況的。如下圖：
 
 以上圖片的情況，對于我們觀察更細微的表面現象就產生了很大的影響，因此就需要在樣品表面附上一層納米導電層，讓這些聚集的電子隨著電子束的掃描迅速的被吸收，從而改善圖片的質量，讓深層的細節更多，對我們的研究提供更大的幫助。

如下借助天澤智能科技的TZZN-1000磁控濺射儀鍍膜處理的樣品在電鏡下的圖像就有了很大改善，在更大的放大倍率下也能清晰的分辨更多的細節。
 
因此，在面對擁有導電性的失效分析樣品，天澤智能的離子濺射儀是能很好讓圖像質量有個很大提升的，也是有必要使用離子濺射儀對樣品進行一下處理的，當然不是對于所有的電鏡和情況，就原因來講，金屬合金因為成分復雜，在微觀表面的特性也有所不同，但對于離子濺射儀的納米鍍層來講，這個鍍層一般是導電性能極好的金、鉑金、銀等純度極高的純金屬，顯然導電的效率是有很大差別的，這也是導致圖形前后有很大差別的原因。

當然隨著掃描電鏡技術的突飛猛進，發展更多更加便利的集成化功能更強的掃描電子顯微鏡，讓我們研究人員使用的效率更高，更便捷也是一種可能。