平插式能谱仪表征铝镁合金表层

研究背景

近年来，镁合金作为可生物降解的植入材料引起了广泛的关注。然而，循环载荷和人体的腐蚀环境对合金的实际应用是重大挑战，科学家这方面的研究很少。北京理工大学研究团队对镁铝合金用作生物亲和性植入材料进行体外研究。研究使用FlatQUAD平插式能谱仪表征各种条件下的铝镁合金表层，各元素的分层和侵蚀界面清晰明确，为研究镁铝合金在不同生物环境下的腐蚀机理提供了帮助。

测试过程

图1为在三种溶液中浸泡后，无循环载荷作用下样品表面的SEM像。三个样品表面均发生了全面腐蚀，残留有部分镁合金腐蚀产物。全血浸泡后的试样表面出现不明显的微裂纹形貌，这是由于血液中细胞的接触所致，但试样表面没有观察到细胞膜。

图 1.样品在 SBF、血浆和全血中浸泡 12 小时后表面的 SEM图像

样品的横截面EDS图像如图2所示。在无负载组中，浸泡在SBF中的样品出现深度约为500μm的腐蚀坑。相比之下，浸泡在血浆和全血中的样品表现出均匀的腐蚀。得益于 超大立体角和布鲁克可视化谱峰剥离功能，Ca和P在三个样品表面沉积得以被成功表征，并完全消除阴影效应。

图2 腐蚀产物横截面的EDS面扫描

研究团队还使用Bruker FlatQuad X射线能谱仪对6个样品的横截面进行了线扫描(如图3所示)，发现所有样品中的Mg/Al比都比较稳定，这表明表面可能形成了Mg-Al化合物。此外，在含有足够HCO 3的碱性环境中，Mg-Al合金的腐蚀中也发现了这种化合物。表现出Bruker FlatQuad X射线能谱仪的优越性能。

图3. 腐蚀产物横截面的EDS面扫描

参考原文：

https://doi.org/10.1016/j.jma.2021.08.034,Effects of inorganic ions, organic particles, blood cells, and cyclic loading on in vitro corrosion of Mgsingle bondAl alloys,Guanqi Liu,Jianmin Han,Ying Li,Yuzhu Guo,Xiaodong Yu,Shenpo Yuan,Zhihua Nie,Chengwen Tan,Chuanbin Guo

平插式能谱仪——元素分析的新机遇

布鲁克独家的革命性的平插式能谱仪，采用环形四元设计，采集信号数十倍于常规斜插式能谱，具有SEM中最大的X射线探测效率和灵敏度，空间分辨率优于10 nm，是低电压分析纳米特征、低束流分析电子束敏感样品的利器。

来源：布鲁克纳米分析