扫描电镜在汽车磷化膜分析中的应用

      现如今人们对汽车的要求不仅仅局限于性能，还对其外观提出了更髙的要求^[1]。涂装是保障汽车外观的重要施工环节。磷化作为涂装前的工序越来越受到重视^[2]。目前，用于汽车工业车身处理的磷化工艺多采用含锌镍的加锰改良低锌磷化，不仅提高防腐能力，而且适用于后道电泳涂漆工艺。通常磷化按照不同的目的，分为铁磷化、锌磷化和锰磷化。锌磷化可以给工件上的涂层提供较好防腐蚀性能。大多数的锌磷化产品是由水、磷酸和不同的金属离子（如Zn、Ni、Mn为主成分）的混合物构成。同时也加入氧化剂（硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐等）和氟化物添加剂。

      COXEM台式扫描电镜配置SE+BSE探测器，可实现对样品的元素衬度、形貌衬度进行分析，同时也可选配EDS探测器（能谱仪），快速实现对材料微区化学成分进行定性及定量分析。本文利用超高分辨率COXEM台式扫描电镜对汽车零部件的表面磷化膜进行观察，图1为COXEM台式扫描电镜下SE和BSE探测器同时对磷化膜的表面进行观察（左图为SE探测器成像，右图为BSE探测器成像），图2为SE探测器成像，可以观察样品高分辨形貌像。从SE图上我们可观察到磷化膜表面形成致密的晶体，连续均匀的覆盖在基体的表面；从BSE图上我们可知膜层的表面主要有两种成分，深灰色的位置主要成分为Al；浅灰色主要成分为Zn。

图1：不同探测器下的磷化膜形貌（左图：SE成像；右图：BSE成像）

图2：不同倍数下磷化膜的形貌

      同时， COXEM扫描电镜可以搭配Oxford能谱，在观察磷化膜形貌的同时，也可以检测膜层的成分信息，利用能谱的Mapping功能，可以更加直观的观测各个元素的分布情况。

参考文献

[1]张龙. 汽车车灯造型模式设计方法探讨[Ｊ]. 山东工业技术, 2016(9): 279.

[2]杨超英, 田小龙, 陈静娟. 合金化镀锌钢板与磷化、阴极电泳涂装工艺配套性研究[Ｊ].汽车工艺与材料, 2006.