扫描电镜（SEM）如何帮助实现磷化涂层的自动化质量控制

我们的生活被各种各样产品包围，无论是为了装饰还是功能性目的，都涂有涂料;：从绘画和油漆，到粘合或保护涂层，再到光学、催化或绝缘涂层。 在所有这些涂料中，磷酸盐转化涂层起着重要作用，特别是在汽车工业中：它们用于耐腐蚀性和润滑性。 由于这些涂料用于关键部件，涂层工艺必须经过彻底的质量检查。 这些检查包括涂层形态分析以及覆盖率的分析。 在这篇博客中，将描述和分析自动化工具与扫描电镜（SEM）的结合如何帮助检查磷酸盐涂料质量。

磷酸盐转化涂料

涂料不仅用作装饰，如油漆饰面，大多数时候都有特定的功能性作用。 涂料可以： 

· 作为粘合剂，

· 具有光学，电学或磁学性质，  

· 具有催化或光敏性，例如用于制造感光胶片。

其中防护涂层是用量最大的涂层之一，从绝缘到防水，再到耐磨和抗腐蚀。涂层的加工工艺多种多样，有化学气相沉积，物理气相沉积，喷涂或化学和电化学技术（如电镀）等。

在这些广泛的功能性材料和涂层技术中，我们将注意力集中在磷酸盐转化涂层 。 这些通常用于汽车工业，并作为钢部件的保护层，防止腐蚀并提供润滑性。 这类涂层的主要类型是锰，铁和锌。 将部件浸入含有磷酸的溶液中，通过一些特定的化学反应使得结晶的锌，锰或磷酸铁层在部件表面生长。  由于涂层部件都具有非常关键使用功能，涂层工艺必须经过全面的质量检查以确保涂层的性能。 质量检查包括涂层形态分析和覆盖率百分比。进行这种分析的其中一种方法是使用扫描电镜（SEM）。

SEM 如何帮助实现涂层工艺质量控制检查

扫描电镜（SEM）是转化涂层质量检测和晶体形态分析的理想选择。 此外，由于磷酸盐涂层和钢之间的元素原子序数差异，使用背散射检测器（BSE）进行成像是分析样品涂层覆盖度的最佳技术。  

由于钢是铁的合金，因此其元素具有比磷酸盐涂层更高的原子序数，所以在背散射图像中看起来更亮。图1显示了一个带有彩色EDX图的BSE图像，其中黄色区域由铁组成，而浅蓝色是锌。背散射图像（BSE）中较亮的区域与黄色重叠，证实了使用这些图像测量涂层覆盖率的有效性。

图1：覆盖磷酸锌涂层的钢样品的背散射扫描电镜（SEM）图像，图上还覆盖着彩色 EDX图，显示了基底（黄色-铁）和涂层（浅蓝色-锌）。