【摘要】 CT适合定位整体内部缺陷,FIB-SEM/TEM、XRD和XAFS分别补足微区形貌、晶体结构和局部化学信息,本文给出按科学问题选择联用路线的方法。

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CT最适合回答“缺陷在哪里、如何连通和怎样演化”,但当研究进一步追问“缺陷的微观起源、晶体结构变化或局部化学状态”时,就需要将CT作为定位和分层工具,与其他技术建立对应关系。

 

CT+FIB-SEM/TEM:从三维缺陷定位到微区起源

先用CT获得孔隙、裂纹、未熔合、脱粘或颗粒聚集区的三维坐标,再设计FIB定点截取,最后用SEM或TEM观察局部界面、晶粒、析出相和缺陷形貌。该路线适合增材制造件、焊点、电池颗粒、腐蚀层和地质样品。

 

CT+XRD:结构损伤与平均物相变化对应

CT可量化裂纹、孔隙和接触变化,XRD则提供整体物相、晶格参数和相分数信息。对电池电极、相变材料、陶瓷和岩石,可将不同状态下的三维结构指标与晶相变化放在同一时间或处理序列中比较,但不能把相关性直接写成单一因果关系。

 

CT+XAFS:三维形貌与局部配位互补

对金属氧化物、电催化电极和电池界面,CT能显示结构重构区域,XAFS能补充价态、配位数和局部键长变化。两类数据需要通过样品状态、区域定义和测试条件进行对应,不能用CT图像替代化学状态证据。

 

如何安排实际项目流程?

1.明确性能异常或失效现象。

2.先用CT筛查整体结构和空间聚集区。

3.根据缺陷坐标选择FIB、TEM、XRD或XAFS的验证问题。

4.统一样品状态、编号、ROI和数据命名。

5.将三维统计、微区图像、物相或化学数据合并为可复核证据链。

 

适合委托联用测试的项目

全固态电池固-固界面失效、厚电极传输限制、增材制造内部缺陷、岩石渗流通道、复合材料脱粘和电子封装热循环失效,都可以从CT定位开始,再按问题选择微区或化学表征。科学指南针可参与样品编号、CT ROI规划、后续定点表征和数据交付结构设计。

 

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