CN117213951B - 煤炭燃烧飞灰透射电镜样品的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种煤炭燃烧飞灰透射电镜样品的制备方法，涉及材料分析领域。该制备方法包括：将飞灰样品用无水乙醇进行超声分散得到悬浊液，将悬浊液滴加至粗化处理后的单晶硅片表面，干燥得附着飞灰样品的单晶硅片；将石墨烯和502胶混合得到复合胶体，将复合胶体滴加于单晶硅片的表面，然后沿竖直方向上下震荡单晶硅片，得到一侧具有复合薄膜的单晶硅片；将单晶硅片未附着复合薄膜的一侧进行机械磨抛和单面离子减薄，至露出复合薄膜；对露出的复合薄膜进行双面离子减薄。本申请提供的制备方法，有效缩短飞灰透射电镜样品的制备周期，并大幅降低样品制备过程中飞灰所受到的离子束损伤，保障透射电镜测试分析结果的真实可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及材料分析领域，尤其涉及一种煤炭燃烧飞灰透射电镜样品的制备方法。
背景技术
煤炭燃烧飞灰作为一种新型的可循环再利用资源，可以综合提取硅、铝、铁、碳、钛、镓、锗等元素，还可广泛应用于建材、农业、化工、冶金等领域。深入探索飞灰的物理、化学特点，开发各种层次和用途的飞灰产品，实现其最大化开发和利用是飞灰必然的发展趋势。飞灰作为煤炭燃烧后的产物，样品具有粒度细、重量轻、质地软、硬不一的特点。同时作为在高温条件下形成的二次产物，其微观结构不稳定，在离子束、电子束等高能粒子束的辐照下成分、结构容易发生变化。因此在针对飞灰进行微观结构研究时，对其样品的制作过程要求较为苛刻。透射电子显微镜是常用的微观分析测试手段，可以实现对被测样品的微观形貌、微区结构以及微区成分的测试分析，是探索超细飞灰物理特性的重要手段。合格的透射电镜样品是透射电镜实验顺利开展及实验结果真实可靠的重要保障。针对飞灰这种超细粉体状态的电子束敏感样品，如何在无损伤或低损伤的条件下，制备出合格的透射电镜样品，实现对微观结构的精细表征是亟待解决的问题。
目前，超细粉体的透射电镜样品制备方法主要有三类：（1）超声分散法：将样品放入适当的溶剂中超声分散，然后汲取悬浊液滴在带有碳膜的铜网上，粉末样品与碳膜之间是物理吸附的形式。该方法的问题在于不能再对附着在碳膜上的粉末样品进一步磨、抛、切割等，而电子束是无法穿透厚度超过200纳米的样品，因而无法获得微米-亚微米级微细粒样品内部的组织、结构、成分信息。（2）超薄切片法：将飞灰浸润在环氧树脂中，待常温固化24-60小时后进行修块、超薄切片、铜网捞取镶有样品的树脂片、烘干备用工序。该方法复杂繁琐，需要经历多道工序且制样周期较长，最重要的是如果采用该方法制备飞灰样品，则会因飞灰中微细粒的材质软硬、粒度大小存在差异和跨度，而树脂硬度与粉质样品硬度无法完全匹配而产生部分飞灰微细粒颗粒的脱落、破碎等情况发生，如图1所示，这会造成大量待测颗粒的丢失，使样品缺少代表性导致整个实验结果失真，甚至透射电镜实验无法开展。此外，该方法还有一个重要的掣肘之处，即超薄切片的厚度一般为50纳米到100纳米，而TEM下拍摄高分辨像对样品的厚度要求在5纳米到20纳米最佳，超过这个厚度很多微观结构的重要细节发生缺失。（3）树脂固化法：在丙酮溶液中超声分散粉体样品，粉体样品烘干，烘干后的粉体样品与树脂胶1:1混合，将混合物加热到80摄氏度提高流动性和浸润性，镶入50目的电镜载网，常温固化。随后对固化胶体进行磨抛，至厚度约为50微米，最后对磨抛完毕的样品进行离子减薄制成透射电镜样品。该方法一方面树脂固化时间较长，导致整个制样周期变长；更重要的是该方法树脂块磨抛后的厚度仍为50微米，即离子减薄的初始厚度为50微米，样品厚度与离子减薄时长呈正相关关系，对于普通耐受离子束轰击的样品影响并不大，但对于电子束敏感材料则会引起材料内部受到离子束损伤，这种离子束损伤的累积会导致材料微观形貌、结构和成分的变化，最终不能如实反映这类材料的微观结构、成分等特征，甚至导致整个实验的失败。可见，现存的超细粉体透射电镜样品制样技术，均未针对电子束、离子束敏感的样品进行有效防护，这也是本申请致力解决的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种煤炭燃烧飞灰透射电镜样品的制备方法，以解决上述问题。
为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：
一种煤炭燃烧飞灰透射电镜样品的制备方法，包括：
将飞灰样品用无水乙醇进行超声分散得到悬浊液，然后将所述悬浊液滴加至粗化处理后的单晶硅片表面，干燥得到附着所述飞灰样品的第一单晶硅片；
将石墨粉或者石墨烯与502胶混合得到复合胶体，将所述复合胶体滴加于所述第一单晶硅片附着飞灰样品的一侧的表面，然后沿竖直方向上下震荡单晶硅片，固化得到一侧具有复合薄膜的第二单晶硅片；
将所述第二单晶硅片的未附着复合薄膜的一侧依次进行机械磨抛和单面离子减薄，直至露出所述复合薄膜；
将露出的所述复合薄膜进行双面离子减薄直至穿孔，得到所述飞灰透射电镜样品。
优选地，沿盛放所述悬浊液的容器的高度方向上，选取多个不同高度的所述悬浊液滴加至所述粗化处理后的单晶硅片表面，每个高度选取1-2滴。
优选地，所述石墨粉或者所述石墨烯与所述502胶的体积比为1：（1-2）；
所述石墨粉或者所述石墨烯的粒径为1-5μm。
优选地，所述复合胶体的滴加量为1-2滴。
优选地，所述复合薄膜的厚度为8-15μm。
优选地，所述机械磨抛的终点是：单晶硅片与所述复合薄膜的总厚度为30-40μm。
优选地，所述单面离子减薄的能量区间为5.5Kev-6Kev；
所述单面离子减薄的磁聚焦电子枪的倾斜角度设置为0-10度。
优选地，所述双面离子减薄的能量区间为4.0Kev-5.0Kev；
所述双面离子减薄的每个磁聚焦电子枪的倾斜角度设置为2-8度。
优选地，所述复合胶体还包括酒精。
优选地，所述粗化处理包括：使用砂纸打磨所述单晶硅片。
与现有技术相比，本申请的有益效果包括：
本申请提供的煤炭燃烧飞灰透射电镜样品的制备方法，先用无水乙醇进行超声分散，然后悬浊液滴加至粗化处理后的单晶硅片表面，干燥得到附着飞灰样品的第一单晶硅片；选择采用流动性强的502胶作为胶粘剂与石墨烯或石墨粉一起形成复合胶体，获得的复合胶体具有良好的粘附性、流动性，从而使得其能够在震荡单晶硅片时，在重力与气流的共同作用下，快速将微米-亚微米级的灰质颗粒样品充分浸润并固化在硅片表面形成平整、均匀的微米级厚度的复合薄膜，超细粉体材料在薄膜中呈均匀弥散分布，复合薄膜的厚度远小于树脂金属载网镶嵌样品的厚度（约50微米），因而复合薄膜受到离子束轰击的时长约为树脂金属载网镶嵌样品受轰击时长的五分之一，极大的降低了飞灰样品在离子减薄过程中受到的氩离子束辐照时长和总剂量，从而整体降低了样品受到的离子辐照损伤；502胶作为胶粘剂与石墨烯或石墨粉一起形成复合胶体，其固化可以在常温条件下完成，时间一般为3-5分钟，快速高效，远小于超薄切片和树脂金属载网镶嵌方法中树脂的固化时间（约24-60小时），能够最大限度的提高样品制备效率。采用单晶硅片，一方面因为单晶材料可以在减薄的过程中获得均匀的减薄样品，保证测试的准确性；另一方面，单晶硅片的减薄效率更高，用以替代部分减薄效率较低的样品，可以大大提升减薄效率；再一方面，由于单晶硅片的存在，总厚度下降，并获得更薄的复合薄膜，也能有效保障TEM测试中高分辨像的拍摄。石墨烯或石墨粉的添加，一方面是作为促导电物质，增强整个复合胶体的导电、导热能力，能快速将轰击到样品表面的离子束电流顺利导出，降低离子束在胶体样品表面的累积时长和剂量，从而大幅降低离子减薄过程中氩离子束对飞灰样品超细粉体的辐照损伤；另一方面可以防止样品微细粒二次团聚。
采用该制样方法制备出的透射电镜样品能有效保障TEM实验中高分辨像的拍摄，主要基于两点，第一，将导电导热性能优良的石墨烯或石墨粉直接添加到胶体中，而不是采取TEM样品制备完毕后在胶和样品表面进行喷碳处理的方式来导电导热，主要是考虑到要满足拍摄高分辨像的需求，避免样品表面覆盖的非晶碳层对晶格衬度的影响；第二，在机械磨抛之后采用单面离子减薄和双面离子减薄，减薄样品并对薄区进行小角度、低能量精修，使得样品具有大面积薄区且薄区的厚度，以较小梯度从0纳米逐渐递增，因而可保障有较大面积的适宜做高分辨像的厚度区域（约5-20nm），提供了更多合适厚度的粉体样品，能拍摄到更多实例的高分辨像，提升了超细粉体样品的代表性。
本申请提供的飞灰透射电镜样品的制备方法，可以高效、快捷且低离子辐照损伤的制备出飞灰透射电镜样品，获得的样品能满足拍摄高分辨像的需求，可实现对这类材料的微观精细表征，保障其真实可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请范围的限定。
图1为超薄切片法制备飞灰样品的透射电镜低倍图像；
图2 为实施例1得到的胶粉复合薄膜厚度的扫描电镜图像；
图3为实施例1对应的超微飞灰在透射电镜中的低倍形貌图像；
图4为实施例1对应的超细飞灰中纳米晶的高分辨图像；
图5为实施例2对应的超微飞灰在透射电镜中的低倍形貌图像；
图6为实施例2对应的超细飞灰中纳米晶的高分辨图像；
图7为实施例3对应的超微飞灰在透射电镜中的低倍形貌图像；
图8为实施例3对应的超细飞灰中纳米晶的高分辨图像；
图9为对比例2对应的飞灰样品的扫描电镜截面图像；
图10为对比例3在502胶中添加石墨烯制备的飞灰样品扫描电镜400倍平面图像；
图11为对比例3在502胶中添加石墨烯制备的飞灰样品扫描电镜1600倍的平面图像；
图12为对比例3在502胶中添加碳管制备的飞灰样品扫描电镜400倍平面图像；
图13为对比例3在502胶中添加碳管制备的飞灰样品扫描电镜1600倍的平面图像。
具体实施方式
首先对本申请提供的技术方案进行整体性陈述：
一种煤炭燃烧飞灰透射电镜样品的制备方法，包括：
将飞灰样品用无水乙醇进行超声分散得到悬浊液，然后将所述悬浊液滴加至粗化处理后的单晶硅片表面，干燥得到附着所述飞灰样品的第一单晶硅片；
将石墨粉或者石墨烯与502胶混合得到复合胶体，将所述复合胶体滴加于所述第一单晶硅片附着飞灰样品的一侧的表面，然后沿竖直方向上下震荡单晶硅片，固化得到一侧具有复合薄膜的第二单晶硅片；
将所述第二单晶硅片的未附着复合薄膜的一侧依次进行机械磨抛和单面离子减薄，直至露出所述复合薄膜；
将露出的所述复合薄膜进行双面离子减薄直至穿孔，得到所述飞灰透射电镜样品。
“双面离子减薄直至穿孔”得到的孔为圆形孔，孔周围的薄区为楔形薄区，最终得到的飞灰透射电镜样品是观察该楔形薄区。
在一个可选的实施方式中，沿盛放所述悬浊液的容器的高度方向上，选取多个不同高度的所述悬浊液滴加至所述粗化处理后的单晶硅片表面，每个高度选取1-2滴。
在不同高度取样，是为了得到的试样更均匀，避免所得结果出现偏差。
在一个可选的实施方式中，所述石墨粉或者所述石墨烯与所述502胶的体积比为1：（1-2）；
所述石墨粉或者所述石墨烯的粒径为1-5μm。
可选的，所述石墨粉或者所述石墨烯与所述502胶的体积比可以为1：1、1：1.5、1：2或者1：（1-2）之间的任一值；所述石墨粉或者所述石墨烯的粒径可以为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm或者1-5μm之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述复合胶体的滴加量为1-2滴。
在一个可选的实施方式中，所述复合薄膜的厚度为8-15μm。
可选的，所述复合薄膜的厚度可以为8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm或者8-15μm之间的任一值。
502胶作为胶粘剂与石墨烯或石墨粉一起形成复合胶体，能够得到厚度更薄的复合薄膜。
在一个可选的实施方式中，所述机械磨抛的终点是：单晶硅片与所述复合薄膜的总厚度为30-40μm。
可选的，达到所述机械磨抛的终点时，单晶硅片与所述复合薄膜的总厚度可以为30μm、31μm、32μm、33μm、34μm、35μm、36μm、37μm、38μm、39μm、40μm或者30-40μm之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述单面离子减薄的能量区间为5.5Kev-6Kev；
所述单面离子减薄的磁聚焦电子枪的倾斜角度设置为0-10度。
5.5Kev-6Kev的高能量区间能够快速减薄硅片一侧，倾斜角度设置为0-10度便于快速剥蚀硅片一侧。
可选的，所述单面离子减薄的能量区间可以为5.5Kev、5.6Kev、5.7Kev、5.8Kev、5.9Kev、6Kev或者5.5Kev-6Kev之间的任一值；所述单面离子减薄的磁聚焦电子枪的倾斜角度设置可以为0度、1度、2度、3度、4度、5度、6度、7度、8度、9度、10度或者0-10度之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述双面离子减薄的能量区间为4.0Kev-5.0Kev；
所述双面离子减薄的每个磁聚焦电子枪的倾斜角度设置为2-8度。
4.0Kev-5.0Kev为中能量区间，同时兼顾减薄效率和尽量降低离子束损伤强度。双面离子减薄的每个磁聚焦电子枪的倾斜角度设置为2-8度，便于获得大面积可观测可拍摄高分辨像的薄区。
可选的，所述双面离子减薄的能量区间可以为4Kev、4.1Kev、4.2Kev、4.3Kev、4.4Kev、4.5Kev、4.6Kev、4.7Kev、4.8Kev、4.9Kev、5Kev或者4.0Kev-5.0Kev之间的任一值；所述双面离子减薄的每个磁聚焦电子枪的倾斜角度设置可以为2度、3度、4度、5度、6度、7度、8度或者2-8度之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述复合胶体还包括酒精。
酒精主要起到分散剂的作用。
在一个可选的实施方式中，所述粗化处理包括：使用砂纸打磨所述单晶硅片。
下面将结合具体实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
本实施例以电厂旋涡炉燃烧煤后形成的飞灰为样品，提供一种飞灰透射电镜样品的制备方法，包括以下步骤：
（1）将表面光洁平整的单晶硅片采用500号水砂纸沿着两个正交方向分别进行粗化处理，在硅片表面雕刻出密集的横纵交错的浅凹痕；
（2）采用无水乙醇对飞灰进行超声分散，按照盛放容器的高度选取分散液的高、中、低段悬浊液各1-2滴滴于第（1）步中粗糙化处理后的硅片表面，烘干备用；
（3）按体积比1:2的比例将石墨烯（粒径为1-5μm）均匀的分散到502胶中形成复合胶体，快速搅拌均匀使其充分浸润；
（4）将第（3）步中的复合胶体1滴迅速滴于第（2）步中附着有超细飞灰的硅片表面，并同时快速上下震荡硅片，使得复合胶体在硅片表面得以迅速、均匀的铺开，并形成微米级厚度的复合薄膜，胶、石墨烯及超细飞灰的复合薄膜是平整而均匀的，且整个复合薄膜的厚度仅约10微米左右（如图2）；
（5）接续采用500#，1000#，2000#水砂纸对第（4）步中硅片未附着复合薄膜的一侧进行单侧机械磨抛，直至硅片加上复合薄膜的整体厚度共约30微米；
（6）将第（5）步中磨抛完毕的薄片置于离子减薄仪中，对硅片无复合薄膜的一侧进行单面离子减薄，直至硅片侧中心穿微孔，微孔中可观察到复合薄膜层，其离子减薄仪设置参数为：电压6Kev，磁聚焦电子枪的倾斜角度为+10度；
（7）将第（6）步的样品继续在离子减薄仪中减薄，模式更改为双面减薄。离子减薄仪设置参数为：5.0Kev-4.0Kev中能量区间，电压逐级递减；磁聚焦电子枪的倾斜角度设置为倾角+-8度到+-2度区间，角度逐级递减；完成硅片上附着的复合薄膜穿孔及穿孔后的薄区精修步骤。
将处理好的样品置于透射电子显微镜中进行观察。选取大薄区位置进行低倍形貌观察，可获得清晰的低倍形貌像（如图3）；选取边缘薄区位置进行高分辨像拍摄，可获得无序结构内纳米晶的高分辨像（如图4）。
实施例2
本实施例以电厂链条炉燃烧煤后形成的飞灰为样品，包括以下步骤：
（1）将表面光洁平整的单晶硅片采用500号水砂纸沿着两个正交方向分别进行粗化处理；
（2）采用无水乙醇对飞灰进行超声分散，按照盛放容器的高度选取分散液的高、中、低段悬浊液各1滴滴于第（1）步中粗糙化处理后的硅片表面，烘干备用；
（3）按体积比1:1的比例将石墨烯（粒径为1-5μm）均匀的分散到502胶中形成复合胶体，快速搅拌均匀使其充分浸润；
（4）将第（3）步中的复合胶体1滴迅速滴于第（2）步中附着有超细飞灰的硅片表面，并同时快速上下震荡硅片，使得复合胶体在硅片表面得以迅速、均匀的铺开，并形成微米级厚度的复合薄膜，整个复合薄膜的厚度仅约15微米左右；
（5）接续采用500#，1000#，2000#水砂纸对第（4）步中硅片未附着复合薄膜的一侧进行单侧机械磨抛，直至硅片加上复合薄膜的整体厚度共约35微米；
（6）将第（5）步中磨抛完毕的薄片置于离子减薄仪中，对硅片无复合薄膜的一侧进行单面离子减薄，直至硅片侧中心穿微孔，微孔中可观察到复合薄膜层，其离子减薄仪设置参数为：电压5.5Kev，磁聚焦电子枪的倾斜角度为+10度；
（7）将第（6）步的样品继续在离子减薄仪中减薄，模式更改为双面减薄。离子减薄仪设置参数为：4.8Kev-4.2Kev中能量区间，电压逐级递减；磁聚焦电子枪的倾斜角度设置为倾角+-7度到+-3度区间，角度逐级递减；完成硅片上附着的复合薄膜穿孔及穿孔后的薄区精修步骤。
将处理好的样品置于透射电子显微镜中进行观察。选取大薄区位置进行低倍形貌观察，可获得清晰的低倍形貌像（如图5）；选取边缘薄区位置进行高分辨像拍摄，可获得无序结构内纳米晶的高分辨像（如图6）。
实施例3
本实施例以旋涡炉燃烧飞灰为样品，包括以下步骤：
（1）将表面光洁平整的单晶硅片采用500号水砂纸沿着两个正交方向分别进行粗化处理；
（2）采用无水乙醇对锂电正极材料进行超声分散，按照盛放容器的高度选取分散液的高、中、低段悬浊液各2滴滴于第（1）步中粗糙化处理后的硅片表面，烘干备用；
（3）按体积比1:2的比例将石墨烯（粒径为1-5μm）均匀的分散到502胶中形成复合胶体，快速搅拌均匀使其充分浸润；
（4）将第（3）步中的复合胶体1滴迅速滴于第（2）步中附着有超细磷酸铁锂正极材料的硅片表面，并同时快速上下震荡硅片，使得复合胶体在硅片表面得以迅速、均匀的铺开，并形成微米级厚度的复合薄膜，整个复合薄膜的厚度仅约8微米左右；
（5）接续采用500#，1000#，2000#水砂纸对第（4）步中硅片未附着复合薄膜的一侧进行单侧机械磨抛，直至硅片加上复合薄膜的整体厚度共约40微米；
（6）将第（5）步中磨抛完毕的薄片置于离子减薄仪中，对硅片无复合薄膜的一侧进行单面离子减薄，直至硅片侧中心穿微孔，微孔中可观察到复合薄膜层，其离子减薄仪设置参数为：电压5.8Kev，磁聚焦电子枪的倾斜角度为+9度；
（7）将第（6）步的样品继续在离子减薄仪中减薄，模式更改为双面减薄。离子减薄仪设置参数为：5.2Kev-4.2Kev中能量区间，电压逐级递减；磁聚焦电子枪的倾斜角度设置为倾角+-6度到+-2度区间，角度逐级递减；完成硅片上附着的复合薄膜穿孔及穿孔后的薄区精修步骤。
将处理好的样品置于透射电子显微镜中进行观察。选取大薄区位置进行低倍形貌观察，可获得清晰的低倍形貌像（如图7）；选取边缘薄区位置进行高分辨像拍摄，可获得无序结构内纳米晶的高分辨像（如图8）。
对比例1
离子减薄过程中，当氩离子轰击样品表面时，样品表面的原子被一层一层的除去，其刻蚀速率为：S=（I.Y.M）/(100ρ)（nm/sec）,其中I=离子电流密度[μA.mm-2], Y=溅射产额，M=溅射材料的原子质量，ρ=基体材料密度[g.cm-3]。表1为一些常见元素的减薄速率，可见硅元素是减薄速率相对较快的，考虑到单晶硅片是常见易得的基质材料，因而选择硅片作为承载复合胶体的基片。选取单晶硅片和铜片作为对比例，将硅片和铜片同样机械磨抛至30微米初始厚度，然后在加速电压5Kev，离子枪倾斜角度10度，氩离子束双束减薄，发现单晶硅片的穿孔时间为50分钟，铜片的穿孔时间为75分钟，这可能是因为硅片为单晶材质而铜片通常有复杂的亚结构如孪晶、多晶等，导致最终的减薄速度比单晶硅片慢，可见选择单晶硅片更加快捷高效。另外，单晶硅片在材质上是硬而脆的，铜片延展性更好，在磨抛过程中单晶硅片不易因磨抛带来的应力、应变而发生扭曲变形，更有利于对复合胶体的保护和后期的减薄。
表1常见元素的减薄速率
对比例2
如图9所示，为实施例同样制备流程下采用G1胶替代502胶制备的飞灰样品的扫描电镜截面图，图中可见飞灰和G1胶形成的复合胶体的厚度在120微米到190微米之间，远比本发明中的复合胶体厚度（8-15微米）厚得多，因而采用G1胶无法有效缩短飞灰样品受到离子束轰击的时间和总剂量；同时，G1胶法制备的样品飞灰在复合胶体中存在严重的团聚现象，分布不均，尤其是在复合胶体和单晶硅片的结合界面处，在界面结合处15个微米范围以内几乎没有飞灰颗粒存在，这将导致可进行透射电镜实验的样品薄区中无待测飞灰颗粒可观察。
对比例3
图10、图11为502胶中添加石墨烯制备的飞灰样品扫描电镜400倍和1600倍的平面图像，图12、图13为502胶中添加碳管制备的飞灰样品扫描电镜400倍和1600倍的平面图像。复合胶体中添加碳材料的目的是为了更好的导电导热，减少制样和透射电镜观察中的离子和电子的损伤，碳管和石墨烯理论上都具备这个作用。然而，如图中所示，图10、图11与图12、图13比较，图10、图11中飞灰分散的更加均匀，直观反映出复合胶体中石墨烯比碳管分散更均匀，因而采用石墨烯可以使复合胶体具有更加均匀的导电、导热性，并且也更有利于飞灰在胶体中的均匀弥散分布。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (3)
1.一种飞灰透射电镜样品的制备方法，其特征在于，包括：
将飞灰样品用无水乙醇进行超声分散得到悬浊液，然后将所述悬浊液滴加至粗化处理后的单晶硅片表面，干燥得到附着所述飞灰样品的第一单晶硅片；
将石墨粉或者石墨烯与502胶混合得到复合胶体，将所述复合胶体滴加于所述第一单晶硅片附着飞灰样品的一侧的表面，然后沿竖直方向上下震荡单晶硅片，固化得到一侧具有复合薄膜的第二单晶硅片；
将所述第二单晶硅片的未附着复合薄膜的一侧依次进行机械磨抛和单面离子减薄，直至露出所述复合薄膜；
将露出的所述复合薄膜进行双面离子减薄直至穿孔，得到所述飞灰透射电镜样品；
沿盛放所述悬浊液的容器的高度方向上，选取多个不同高度的所述悬浊液滴加至所述粗化处理后的单晶硅片表面，每个高度选取1-2滴；
所述石墨粉或者所述石墨烯与所述502胶的体积比为1：（1-2）；
所述石墨粉或者所述石墨烯的粒径为1-5μm；
所述复合胶体的滴加量为1-2滴；
所述复合薄膜的厚度为8-15μm；
所述机械磨抛的终点是：单晶硅片与所述复合薄膜的总厚度为30-40μm；
所述单面离子减薄的能量区间为5.5Kev-6Kev；
所述单面离子减薄的磁聚焦电子枪的倾斜角度设置为0-10度；
所述双面离子减薄的能量区间为4.0Kev-5.0Kev；
所述双面离子减薄的每个磁聚焦电子枪的倾斜角度设置为2-8度。
2.根据权利要求1所述的飞灰透射电镜样品的制备方法，其特征在于，所述复合胶体还包括酒精。
3.根据权利要求1-或2所述的飞灰透射电镜样品的制备方法，其特征在于，所述粗化处理包括：使用砂纸打磨所述单晶硅片。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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