Charactersation of the Materials and Coatings Microstructure Using FIB and Ar+-Ion Etching
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J. Wosik
Abstract
The revealing of the materials microstructure using Ar+ Ion Etching by a Precision Etching and Coating System (PECSTM) and Focus Ion Beam (FIB) techniques is described and discussed. The advantages and disadvantages of both methods in respect to materials preparation and characterisation are demonstrated on selected samples. Different kinds of materials were chosen for investigations to give a better overview on the both methods possibilities. FIB technique is very useful for the visualisation of crystallographical defects with high disorientation angle like twins, whereas PECS reveals even small crystallographical differences (subgrains, dislocation walls) induced through plastic deformation. For the optimum performance (etching and visualisation) the knowledge of the precise etching and visualisation parameters is necessary.
Kurzfassung
Im folgenden Beitrag wird die Probenpräparation für die Darstellung der Mikrostruktur von Werkstoffen unter Anwendung des Ar+-Ionenätzens mit einem Präzisionsätz- und Beschichtungssystem (PECSTM) und der fokussierenden Ionenstrahltechnik (FIB) beschrieben und erläutert. An ausgewählten Beispielen werden die Vorteile und Nachteile beider Verfahren in Bezug auf die Werkstoffcharakterisierung dargelegt. Je nach Art des Werkstoffes und je nach Aufgabenstellung erweisen sich die jeweiligen Techniken als unterschiedlich gut geeignet. Die FIB-Technik eignet sich ausgezeichnet zum Sichtbarmachen kristallografischer Defekte mit großem Desorientierungswinkel, wie z.B. Zwillingskristalle. Beim Ionenätzen hingegen werden selbst kleine kristallografische Unterschiede (Subkorngrößen, Versetzungswände) erkennbar, die durch plastische Verformung eingebracht wurden. Für ein optimales Ergebnis (Ätzen und Sichtbarmachen des Gefüges) ist daher aus die Kenntnis der genauen Bearbeitungsparameter erforderlich.
Literatur/References
[1] SchumannH.; Oettel, H. (Hrsg.): Metallographie, 14. Auflage, WILEY-VCH Verlag GmbH, 2005Suche in Google Scholar
[2] Cairney, J.M.; Munroe, P.R.; HoffmanM.: The application of focused ion beam technology to the characterisation of coatings, Surface & Coatings Technology, 198, 2005, p.16510.1016/j.surfcoat.2004.10.042Suche in Google Scholar
[3] Wendt, U.: Zusammenhang von Krisastallorientierung, Channelingkontrast und Sputtertopography untersucht an Cu mittels FIB, EBSD, SEM, AFM, 1st FIB Workshop, Focused Ion Beams in Research, Science and Technology, Dresden, Germany, 22–23 Mai 06Suche in Google Scholar
[4] Kempshall, B. W.; Schwarz, S. M.; PrenitzerB.I.; Gianuzzi, L. A.; IrwinR.B.; Stevie, F. A.: Ion channeling effects of the focused ion beam milling of Cu, Journal of Vacuum and Science Technology, B19 (3), May/June 2001, p. 74910.1116/1.1368670Suche in Google Scholar
[5] Froseth, A.G.; Derlet, P.M.; Van Swygenhoven: Twins in Nanocrystalline fcc Metals, Advanced Engineering Materials, 7 (1–2), 2005, p. 1610.1002/adem.200400163Suche in Google Scholar
[6] Ungar, T.; Tichy, G.; Gubicza, J.; Hellmig, R.J.: Correlation between subgrains and coherently scattering domains, Powder Diffraction,20 (4), 2005, p. 36610.1154/1.2135313Suche in Google Scholar
[7] Klemm, R.: Zyklische Plastizität von mikro- und submikrokristallinem Nickel, Ph. D. Thesis, Fakultät Mathematik und Naturwissenschaften, Technische Universität Dresden, 2004Suche in Google Scholar
© 2007, Carl Hanser Verlag, München
Artikel in diesem Heft
- Contents/Inhalt
- Inhalt / Contents
- Technical Contributions/Fachbeiträge
- Wear/Friction Behaviour of FeB and FeB/h-BN Coatings Sprayed by Atmospheric Plasma Spraying
- Charactersation of the Materials and Coatings Microstructure Using FIB and Ar+-Ion Etching
- Microstructural Characterization of Ballistic Damage in Dry Pressed Alumina Ceramics
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