Céramiques et revêtements inorganiques

La spectroscopie IRTF peut servir à déterminer l’épaisseur de la couche de ce type de films. Pour des structures plus petites de l’ordre du micromètre, les microscopes IRTF donnent d’excellents résultats et permettent de déterminer de manière fiable l'épaisseur des couches.

Il faut utiliser pour ce faire des mesures des reflets sur le diamant optiquement transparent. Cela conduit à des franges induites par les interférences. Elles sont dues à la lumière réfléchie à la fois par la surface de la couche de revêtement et par le substrat sous le revêtement.

Intéressé ?

En bref, la spectroscopie Raman est l’un des outils les plus puissants pour analyser les allotropes du carbone. C’est naturellement l’outil de choix pour le carbone de type diamant déposé chimiquement en phase gazeuse.

Cela permet de différencier les nombreux types de carbone et de fournir des informations structurelles essentielles , p. ex. le rapport important sp2/sp3. De plus, la microscopie Raman est en mesure d'acquérir les spectres Raman àun niveau inférieur au micromètre.

• Évaluation de l’uniformité du revêtement
• Connaissances du processus de revêtement
• Études complètes des allotropes du carbone

Les revêtements métalliques sont essentiels à de nombreux secteurs industriels en fournissant de meilleures propriétés de surface pour une grande variété de produits. Les revêtements métalliques peuvent donner une couche durable résistante à la corrosion pour protéger le matériau de base et aident à minimiser l’usure normale des produits métalliques. Les revêtements métalliques peuvent améliorer entre autres la conductibilité électrique, la résistance au couple et la soudabilité. Le contrôle qualité de la composition et de l’épaisseur des revêtements est critique pour garantir les propriétés de revêtement correctes et la durabilité.

Quand un contrôle qualité strict des revêtements métalliques est requis, l'analyse par fluorescence à rayons X (XRF) est la meilleure solution générale. L’instrument de micro-XRF M1 MISTRAL de Bruker peut donner simultanément des mesures de la composition et de l’épaisseur du revêtement. En plus de l’analyse du revêtement, le M1 MISTRAL peut également mesurer la composition chimique des alliages de métaux, des liquides de bain de galvanoplastique, des plastiques et de nombreux autres matériaux.

Étant donné que les rayons X peuvent traverser la matière, XRF en général permet de déterminer des épaisseurs de couche. À l’aide de micro-XRF, dans ce cas leM4 TORNADO, les résolutions spatiales à l’échelle du micromètre permettent de réaliser l’analyse des couches (épaisseur et composition). L'analyse des couches s'appuie fortement sur la quantification des paramètres atomiques fondamentaux et peut être améliorée à l’aide d’échantillons standards. C’est la raison pour laquelle il est possible de mesurer avec une précision élevée les systèmes de couche "courants", comme les revêtements ENEPIG, ZnNi ou les couches de soudure où des normes existent déjà, mais également de tester de nouveaux systèmes de couche dans un environnement R&D. 

L'analyse des fines couches ou des revêtements est une tâche courante  de la spectrométrie micro-XRF. Le fonctionnement non-destructeur de cette méthode et la capacité des rayons X à pénétrer dans un échantillon et à obtenir des informations sur le matériel sous la surface rend cette méthode attrayante pour l’analyse de couches simples ou multiples. 

Toute la complexité de l’analyse des échantillons discutée ici est que la couche (aluminium) et le substrat (silicone) sont des éléments légers et requièrent donc une mesure sous vide sans quoi l’air dans la voie du faisceau entre l’échantillon et le détecteur absorberait le rayonnement à faible énergie émis par l’échantillon. De plus, cette application compare l’analyse manuelle et automatique à l’aide d’Auto-Point. Les résultats montrent que l’épaisseur de la couche peut être déterminée précisément par micro-XRF (M4 TORNADO) ce que confirme la comparaison avec des résultats de mesure directs sur un bord de fracture de la couche dans le microscope électronique à balayage.

Most machining steps introduce residual stresses which can affect the performance of manufactured components. Compressive stress can be engineered into a metal coating to resist crack propagation, while tensile stress can be exploited to enhance conductivity in semiconductors. Strained materials exhibit changes in atomic spacing which can be detected by X-ray diffraction (XRD) and related to the stress via elastic constants.