金属表面有一层黑色东西,看着像是污染但又感觉是氧化。外观上分不清楚。你拿手擦擦不掉,用酒精擦也擦不掉。那到底是啥?
最直接的区分方法是看这层东西是薄还是厚、是连续还是不连续。均匀连续的黑色层,一般是有意做的氧化处理——钢材的发黑处理(四氧化三铁)、铝的阳极氧化。如果是不均匀的斑块,多半是污染物或者局部腐蚀产物。
FTIR在这里能帮上忙但不是最理想的工具。因为金属氧化物在红外区的吸收特征比较宽,没有有机物的指纹峰那么好辨认。但如果黑色层里含有有机物(油脂、高分子残留),FTIR能直接看出来。
XPS才是分析金属表面薄层的最佳工具。XPS能检测表面1-10纳米深度的元素组成和化学价态。Fe2p峰如果在711eV附近,说明是Fe2O3或者Fe3O4。如果还看到C1s峰,说明表面有有机物污染。XPS还能给出不同元素的原子比例。
另外一个手段是EDS(能谱)。扫描电镜的EDS附件也能做元素分析,但检测深度比XPS深(1微米级别),不太适合超薄层分析。而且EDS不能分辨元素的价态。
所以如果你拿不准金属表面的黑色层是什么,建议先用体式显微镜看看形态,再用XPS做表面元素分析。两个结果加在一起基本就能定性了。不了解XPS能分析到什么程度的话,点在线咨询,把表面照片发过来,帮你判断XPS能不能解决你的问题。