可靠性分析

扫描电镜（Scanning Electron Microscope ,简称SEM)利用电子束打在样品表面逐点扫描，与样品作用产生各种信号，这些信号经检测器接收、放大并转换成调制信号，最后在显示屏上反映样品表面各种特征的像，且有强烈的立体感。

能谱仪(Energy Dispersive  Spectrometer，简称EDS)是用来对材料微区成分元素种类与含量分析，配合扫描电子显微镜与透射电子显微镜的使用。

SEM/EDS是扫描电子显微镜和X-射线能量色散谱仪的简称，两者组合使用，功能非常强大，既能观察微区的形貌又能对微区进行成分分析，在各类分析工作中被广泛运用。

应用：涉及的行业领域十分广泛，如材料、电子、航空、汽车地学、冶金、机械加工、半导体制造、陶瓷品等

SEM结构示意图

一、在金属材料领域的应用

（1）金属材料断裂失效分析。常见以磨损、腐蚀、断裂、变形等失效形式存在。通过对断口微观形貌的观察，根据脆性断裂及韧性断裂机理，结合材料受力状态分析，找出失效根源。

（2）金属材料的表面缺陷分析。常见缺陷以起泡、翘皮、裂纹等形式存在。利用扫描电子显微镜对金属表面或界面的薄层进行组分、结构和能态等分析，揭示金属材料及其制品的表面形貌、成分、结构或状态。

（3）金属材料的微区化学成分分析。分析表面形貌及微区成分，为失效机理推断提供定性定量依据。判定合金中析出相或固溶体的组成、测定金属及合金中各种元素的偏析、研究电镀等工艺过程形成的异种金属的结合状态、研究摩擦和磨损过程中的金属转移现象以及失效件表面的析出物或腐蚀产物的鉴别等。

二、在非金属材料领域的应用

（1）材料的表面形貌观察

通过扫描电子显微镜观察材料表面形貌，为研究样品形态结构提供了便利，有助于监控产品质量，改善工艺。

观察的主要内容是分析材料的几何形貌、材料的颗粒度及颗粒度的分布、物相的结构等。

（2）涂镀层表面形貌分析与镀层厚度测量

♦ 涂镀层表面形貌分析

♦ 涂镀层厚度测量

（3）材料的微区化学成分分析

分析过程中，获得形貌放大像后,往往希望能同时进行原位化学成分或晶体结构分析,提供包括形貌、成分、晶体结构或位向在内的更多信息,以便能更全面、客观地进行判断分析。

常与EDS(X射线能谱仪)联用，对材料进行定性半定量分析。

（4）扫描电子显微镜分辨率可达纳米级别，可对纳米材料进行观察。

纳米材料的一切独特性能主要源于它的超微尺寸,通过使用高分辨率的SEM对纳米级材料进行形貌观察和尺寸检测，对纳米材料的研究及应用起到了基础性的作用。