Análisis químico de fases

Identificación rápida de fases minerales con mapeo de alta velocidad

BSE Image and Element Map of a Mineral Sample
Top: BSE sample image with phases
identified by numbers (see text).
Bottom: Element map showing clearly
distinguishable phases

Las tareas de diferenciación de fases simples se suelen llevar a cabo con el detector de electrones retrodispersados del microscopio electrónico. En algunos casos, este detector no alcanza los resultados deseados porque la densidad de las fases es tan similar que la imagen no tiene contraste. En este caso, el mapeo rápido es muy útil, ya que proporciona mucha información en poco tiempo. De este modo, en áreas en las que a simple vista se distinguen quizás tres fases, el mapeo encuentra seis, tal y como se muestra en la ilustración.

La adquisición de este mapa con una resolución de 600 x 450 píxeles se llevó a cabo en 300 s, usando una tasa de impulsos de entrada de 220 kcps. La identificación de fases se realizó evaluando los espectros obtenidos de las áreas de distintos colores. En este caso, el mineral está compuesto por carbonato de calcio (nº 1 en la ilustración de arriba), una fusión de silicatos (2), fosfato de calcio-magnesio (3), un feldespato de sodio (4) y un feldespato de potasio (5), todos incrustados en una matriz de cuarzo (M).

Descargue la nota de aplicación correspondiente #02 (PDF, inglés)

Otro ejemplo de aplicación muy interesante para el mapeo rápido de elementos es la determinación de la proporción de fases de alita y belita en los clinkers de cempento Portland. Esta proporción es un parámetro importante para la determinación de la solidez final del hormigón producido con este cemento.

Descargue la nota de aplicación correspondiente #06 (PDF, inglés)

 

Análisis espectroscópico de fases de una aleación ternaria

Element and Phase Maps of a Ternary Alloy
Top: Element map of a ternary alloy with regions for phase map creation. Bottom: Phase map of the alloy

ESPRIT Autophase es una eficiente herramienta automática para el análisis químico de fases. Se puede configurar fácilmente mediante diferentes parámetros elegidos por el usuario. Este ejemplo muestra su aplicación para visualizar y determinar las fases de una aleación ternaria de alta tecnología.  Este exótico material se utiliza en la industria aeroespacial y está compuesto por aluminio (Al), rutenio (Ru) y platino (Pt).

En este caso, se configuró la herramienta Autophase para que usase regiones de muestra en un mapa de elementos para encontrar regiones con una composición similar en el resto del mapa. Este método ofrece una visión mucho más clara de la muestra y permite determinar fácilmente fracciones de área de las fases:

Fases determinadas y su composición
FaseFracción
área / %
Al
/ at.%
Ru
/ at.%
Pt
/ at.%
P146,264,933,61,5
P241,873,217,39,6
P312,073,113,213,7

Descargue la nota de aplicación correspondiente #03 (PDF, inglés)

Análisis avanzado de rayos X de elementos ligeros y en el rango energético bajo de un material de cerámica TiB2-TiC-SiC usando imágenes espectrales de EDS

Phase Map of a Ceramic Material
Chemical phase map of a hard ceramic
material

La muestra a analizar es un material de cerámica duro y sintetizado, compuesto principalmente por diboruro de titanio (TiB2), carburo de titanio (TiC), carburo de silicio (SiC) y una serie de elementos en concentraciones bajas. Se analizó una sección pulida pero sin revestimiento de este material.

Las propiedades de este material están determinadas por la proporción entre fases, el tamaño de las partículas y su distribución. ESPRIT Autophase permite visualizar fases con facilidad y también cuantificar proporciones basándose en la composición de las fases, como muestra la ilustración superior. Incluso se pueden distinguir fases menores difícilmente visibles en un micrográfico del SEM, como las fases de óxidos que constituyen un 2,3 % del total o el carburo de wolframio (WC) con solo 0,3 %. El análisis dio como resultado la siguiente composición:

Fracciones de área de fases principales y menores
FasesFracción
área / %
Fracción área
/ píxeles
Fracción
área / µm2
SiC33,125.404162
TiB232,424.889159
TiC31,924.490157
Óxidos2,31.79211
WC0,32251

Descargue la nota de aplicación correspondiente #10 (PDF, inglés)

Análisis avanzado de rayos X de elementos ligeros y en el rango energético bajo de un material de cerámica TiB2-TiC-SiC usando imágenes espectrales de EDS

Phase Map of a Ceramic Material
Chemical phase map of a hard ceramic
material

La muestra a analizar es un material de cerámica duro y sintetizado, compuesto principalmente por diboruro de titanio (TiB2), carburo de titanio (TiC), carburo de silicio (SiC) y una serie de elementos en concentraciones bajas. Se analizó una sección pulida pero sin revestimiento de este material.

Las propiedades de este material están determinadas por la proporción entre fases, el tamaño de las partículas y su distribución. ESPRIT Autophase permite visualizar fases con facilidad y también cuantificar proporciones basándose en la composición de las fases, como muestra la ilustración superior. Incluso se pueden distinguir fases menores difícilmente visibles en un micrográfico del SEM, como las fases de óxidos que constituyen un 2,3 % del total o el carburo de wolframio (WC) con solo 0,3 %. El análisis dio como resultado la siguiente composición:

Fracciones de área de fases principales y menores
FasesFracción
área / %
Fracción área
/ píxeles
Fracción
área / µm2
SiC33,125.404162
TiB232,424.889159
TiC31,924.490157
Óxidos2,31.79211
WC0,32251

Descargue la nota de aplicación correspondiente #10 (PDF, inglés)

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