耐腐蚀磷酸盐转化膜分析

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汽车车架和底盘生锈

十多年来,汽车行业一直面临着底盘腐蚀或车架腐烂的问题。随着时间的推移,发动机支架、底盘和/或车架开始生锈,就会发生车架腐烂。随着时间的推移,框架腐烂会自然发生,并可以根据该地区的气候或湿度加速。汽车工业在制造过程中采取预防措施,在这些零件上涂一层磷酸盐转化涂料。

卡车腐烂样腐蚀损坏
图1 -汽车底盘的腐蚀在汽车工业中通常称为车架腐烂。

耐腐蚀磷酸盐转化膜分析

磷化转化涂料是一种用于钢铁的结晶涂料,用于防止腐蚀和提高涂料的附着力。这些涂料经常用于汽车工业,作为防止汽车关键结构部件(包括底盘和发动机支架)生锈的第一道防线非常重要。扫描电子显微镜能量色散x射线能谱(EDS)是非常宝贵的工具,可以提供这些材料的晶体结构的高分辨率图像,以及确定这些涂层的覆盖范围和质量。

磷酸盐转化膜的扫描电镜分析

杰出人才台式扫描电镜采用独特的属性,协助分析磷酸盐转化涂料,包括:

  • 后向散射电子探测与自动图像采集相结合,可实现基于BSE信号的高通量数据采集和定量后处理。
  • 高亮度CeB6源产生无与伦比的图像质量,同时保持极长的寿命。
  • 集成的EDS探测器与测绘允许快速确定涂层质量零模糊。

两种类型的探测器通常用于生成SEM图像:后向散射电子(BSE)探测器和二次电子(SE)探测器。在这种应用中,BSE探测器的主要好处是涂层中的空洞清晰可见,因为图像对比度对磷化转化涂层和底层钢之间的元素差异很敏感。

Zn3(PO4)2转换膜的BSE图像
图2 - Zn的BSE图像3.(PO42转化膜。
Zn3(PO4)2转化膜的SE图分析
图3锌的- SE图像3.(PO42转化膜。

物候扫描电子显微镜(SEM)自动图像采集与分析

杰出人才扫描电镜可编程随机获取图像,并根据BSE图像中看到的灰度差自动量化涂层覆盖范围。可编程采集最大限度地减少了用户的偏见,允许在更少的时间内测量更大的面积。

定量图像处理来测量磷酸锌涂层的覆盖率
图4 -定量图像处理以测量磷酸锌涂层覆盖面积。
假颜色叠加突出暴露的铁。
图5 -假颜色叠加突出暴露铁。
随机采集10幅图像,定量分析Zn3(PO4)2转换膜覆盖情况
图6 - 10张随机采集的图像定量分析锌3.(PO42转化膜覆盖。

编写自定义脚本,随机获取10幅图像,然后进行阈值分析,定量确定锌3.(PO42转换涂料覆盖范围在本例中。涂层覆盖面积超过1.4 mm2具有350纳米像素分辨率。采集的随机性质和亮度阈值的一致应用创建了没有用户偏见的数据。

用常规扫描电镜在相同区域获取这些结果需要大约30分钟的努力。有了神龙XL,整个过程可以在2分钟内实现自动化。此外,XL的大样品支架可以容纳多达36个样品,允许极快的批量采购。

磷化转化膜元素组成的EDS测定

除了通过BSE信号进行定量覆盖制图外,还可以使用能量色散x射线光谱(EDS)测量覆盖和空间分辨率的元素组成。EDS对于确定材料表面污染物的化学成分也非常有价值。

Zn3(PO4)2转化膜的EDS图分析。
图7锌的SED图分析3.(PO42转化膜。
Zn3(PO4)2转化膜的EDS图分析。
图8彩色包覆锌元素鉴定的EDS图分析3.(PO42转化膜。


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