Le revêtement de carbone fait référence au processus d'application d'une couche protectrice de carbone sur une surface. Il est couramment utilisé comme couche de protection pour la peinture sur divers types de transports et de machines, tels que les bateaux et les avions. Le revêtement de carbone offre un niveau supérieur de protection contre les dommages et minimise le besoin d'entretien.
Dans le domaine de la microscopie électronique, les films et les revêtements de carbone sont largement utilisés en raison de leur interférence minimale avec l'imagerie et de leurs fortes propriétés électriques. Les films de carbone minces, généralement de l'ordre de 5 nm ou 50 angströms, sont utilisés en microscopie électronique à transmission (TEM), tandis que les films plus épais, d'environ 50 nm, sont utilisés en microscopie électronique à balayage (SEM) pour des activités telles que la microanalyse aux rayons X.
Les revêtements de carbone dans les MEB sont amorphes et très utiles pour empêcher les mécanismes de charge qui peuvent détériorer les surfaces des matériaux. Ils facilitent également l'imagerie efficace des échantillons biologiques. Les revêtements de carbone sont donc particulièrement utiles pour préparer des échantillons non conducteurs pour la spectroscopie X à dispersion d'énergie (EDS).
La qualité et l'efficacité des revêtements de carbone peuvent être influencées par les techniques de revêtement utilisées. Différentes méthodes de revêtement peuvent donner lieu à diverses microstructures de la couche de revêtement, affectant la diffusion des ions Li- à travers le revêtement et la structure de la surface de la cathode. Les méthodes chimiques par voie humide et les méthodes de revêtement par séchage sont deux catégories de méthodes de revêtement du carbone qui ont été étudiées.
Les revêtements de carbone offrent des avantages par rapport aux revêtements métalliques comme le tungstène et l'or dans les applications de microscopie électronique. Les revêtements de carbone sont amorphes et conducteurs, ce qui les rend transparents aux électrons. Cette transparence est précieuse pour l'analyse d'échantillons non conducteurs à l'aide de la spectroscopie X à dispersion d'énergie (EDS). En revanche, les revêtements métalliques peuvent interférer avec l'analyse et altérer les informations sur la structure des grains obtenues par diffraction des électrons rétrodiffusés (EBSD).
Le revêtement de carbone peut être obtenu par évaporation thermique du carbone dans le vide. Deux techniques courantes d'évaporation thermique sont l'utilisation de la fibre de carbone ou d'une tige de carbone. La méthode de la fibre de carbone permet de mieux contrôler l'épaisseur du revêtement en ajustant les fréquences et la durée des impulsions, ce qui la rend adaptée aux applications de grilles TEM et aux techniques SEM analytiques telles que EDS et EBSD. Les revêtements à base de bâtonnets de carbone produits dans des conditions de vide avec une tension de rampe permettent d'obtenir des revêtements durables et de haute qualité.
Les appareils de revêtement par pulvérisation cathodique sont couramment utilisés dans les laboratoires de MEB pour appliquer des revêtements de carbone. Les machines de revêtement par pulvérisation cathodique de base fonctionnent avec un vide faible et de l'air atmosphérique pour déposer des couches minces de 10 à 20 nm, qui n'affectent pas l'imagerie à des grossissements inférieurs du MEB. Le revêtement de carbone par pulvérisation ou évaporation est préférable à la pulvérisation de matériaux métalliques lorsque l'objectif est d'éviter le mélange d'informations provenant du revêtement et de l'échantillon.
Dans l'ensemble, le revêtement de carbone joue un rôle crucial en fournissant des revêtements protecteurs pour diverses surfaces et en permettant une analyse efficace par microscopie électronique.
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