Pokročilé metody přípravy vzorků Al a jeho slitin

Abstract

Hlavním cílem této práce je optimalizovat metalografickou přípravu hliníku pro specifické potřeby rastrovací elektronové mikroskopie. Rastrovací elektronová mikroskopie je velice citlivá na kvalitu připraveného povrchu a základní metody přípravy užívané pro světelnou mikroskopii jsou nedostatečné. Práce se zaměřuje na optimalizaci a hledání nových metalografických metod, které splňují vysoké požadavky rastrovací elektronové mikroskopie. Povrch musí být připraven co nejkvalitněji, bez defektů a artefaktů z přípravy. Jako testovací materiál pro experimenty byl vybrán čistý hliník. Základní a pokročilé metody přípravy byly experimentálně testovány a nejvíce slibné postupy poté optimalizovány. Několik různých variant přípravy povrchu bylo vyzkoušeno v rámci metod koloidních silik a elektrolytického leštění. Připravený povrch byl následně zkoumán pomocí světelné mikroskopie, rastrovací elektronové mikroskopie s nízkými urychlovacími napětími a konfokální mikroskopie. Závěrem byl stanoven optimální metalografický postup vyhovující vysokým požadavkům elektronové mikroskopie a zajišťující připravený povrch s minimem defektů.Main goal of this thesis is to optimize the metallographic preparation process of aluminium for specific needs of a scanning electron microscopy (SEM). The SEM is highly sensitive to surface quality and conventional sample preparation methods used for an optical microscopy (OM) become insufficient. The thesis focuses on optimizing and finding novel metallographic methods fulfilling high requirements of the SEM imaging. It requires perfect quality surface without any damage, such as preparation artifacts and scratches. A pure aluminium has been selected as an experimental material. Conventional and advanced metallographic techniques were tested and the most promising techniques were optimized. Several surface finish techniques were examined in order to obtain a perfect quality surface, such as colloidal sillica polishing and electropolishing. The surface quality was examined by the OM, the low voltage SEM, and a confocal microscopy. Finally, the metallographic technique providing the aluminium surface with minimum defects is established.