目前已有多种制备氧化钇涂层的方法,包括等离子喷涂,溶胶-凝胶法,等离子喷涂后激光重熔,电子束物理气相沉积,化学气相沉积等。其中等离子喷涂又可细分为大气等离子喷涂(APS)、低压等离子喷涂(LPPS)以及后来发展的超低压等离子喷涂(VLPPS)和真空等离子喷涂(VPS)等,在这些制备方法中常用的有大气等离子喷涂和电子束物理气相沉积,与其他涂层制备技术相比,大气等离子喷涂具有明显的优势,具有工艺简单、涂层沉积效率高等特点。大气等离子喷涂是利用等离子发生器在电极作用下产生等离子弧,而后电弧放电加热工作气体,工作气体膨胀形成射流。很快呈熔化或半熔化状态,并高速喷打在经过粗化的洁净零件表面产生塑性变形,粘附在零件表面[2]。各溶液之间依靠塑性变形而相互钩接,从而获得结合良好的层状致密涂层。随着喷涂时间的延长,零件表面就获得了一定尺寸的喷涂层。
图1:COXEM扫描电镜实物图
本文利用超高分辨率COXEM台式扫描电镜(图1)对铝合金表面喷涂的氧化钇涂层进行观察,图2为COXEM扫描电镜下氧化钇涂层的SEM图,利用COXEM扫描电镜的SE和BSE两种不同的探测器可以对涂层的某一位置同时成像观察,在我们看到涂层表面形貌的同时,也能快速的观察到该位置的不同成分信息,更加方便快捷。同时利用COXEM台式扫描电镜配置的高分辨率(5nm@30kV)二次电子探测器可以对氧化钇涂层中我们感兴趣的位置进行放大观察,细节呈现的更加明显(图3)。
参考文献
[1] Kato N,Mizuno H,Ibe H,et a1.Ceramic Coatings Prepared by Plasma Spraying for Semiconductor Production Equipment[C]. Proceedings of the 2006 ITSC. Seattle, USA, 2006.
[2]路学成, 黄勇, 等. 等离子喷涂结构涂层研究, 2007, 22(1): 12-18.
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