隨著汽車制造技術(shù)的蓬勃發(fā)展，市場對汽車的安全性及長時(shí)間運(yùn)行的可靠性越來越受關(guān)注。為了提高引擎質(zhì)量及其組件的工作效率，汽車的各部件中污染物數(shù)量及種類的控制要求也越來越高。的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ISO16232順應(yīng)而生，該標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格規(guī)定汽車組件中顆粒污染物的級別，以及液壓傳感器中污染物的級別。顆粒狀污染物由濾紙過濾后使用光學(xué)顯微鏡或配有能譜儀（EDS）的掃描電子顯微鏡（SEM）檢測。使用SEM-EDS檢測污染物不僅可以獲得污染物的尺寸、形貌等信息，還可以獲得它的成分信息。通過顆粒物成分分布很容易溯本逐源找到污染物出現(xiàn)的原因。另外，在高倍掃描電鏡檢測下，還可以分辨出亞微米級污染物的分布。

標(biāo)準(zhǔn)ISO16232 規(guī)定使用清潔度代碼（CC）來表征清潔度級別，該級別通常由組件zui外表面1000cm2的區(qū)域或深度為100cm3區(qū)域決定。

由汽車的汽缸頭中取樣并經(jīng)過反復(fù)水洗清潔，殘留物經(jīng)真空過濾裝置沉積至濾紙上，烘干后放入掃描電鏡中，本文將詳述如何使用INCAFeature系統(tǒng)對污染物做自動檢測并獲得相應(yīng)清潔度代碼。

2. 分析方法

INCAFeature自動將待測樣品等分為多個(gè)面積相等的矩形視場，視場的范圍與zui小檢測顆粒尺寸或放大倍數(shù)有關(guān)。檢測過程中，系統(tǒng)自動控制樣品臺逐個(gè)移動到每個(gè)視場上依次進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。INCAFeature使用*的二次檢測顆粒方式，有效提高檢測速度及精度。*次快速掃描識別顆粒。圖一中使用圖像的灰度閾值設(shè)置區(qū)分黑色背底上明亮的顆粒。第二次慢速僅掃描識別出的顆粒，此步驟可以準(zhǔn)確定位顆粒位置及顆粒形貌信息，zui后獲得每個(gè)顆粒的X-射線能譜。

圖1 單一視場中顆粒檢測

1.  BSE襯度圖，顯示濾紙呈黑色并突顯其上原子序數(shù)更高的顆粒襯度更亮
2. 待檢測顆粒，通過設(shè)置感興趣顆?；叶确秶约t色標(biāo)識出此灰度范圍的顆粒
3. 使用INCAFeature檢測此灰度范圍的顆粒

3. 石墨定量及分類

INCAx-sight/x-stream處理器的穩(wěn)定性足夠支持INCAFeature自動識別每個(gè)顆粒的元素種類并保證獲得準(zhǔn)確的定量含量。且支持選擇剝離元素及蒸鍍元素，有效去除基體及鍍層對污染物顆粒檢測的干擾。分類方法可以基于顆粒化學(xué)成分、形貌或二者兼顧來區(qū)分不同顆粒類別。檢測過程中，可以自動識別并分類，且支持脫機(jī)二次重新分類。

4. 結(jié)果

INCAFeature數(shù)據(jù)處理工具可以獲得包括單個(gè)顆粒的形貌及成分的詳細(xì)信息以及大量顆粒整體的分類及統(tǒng)計(jì)信息。

表1顯示汽缸頭的污染物顆粒統(tǒng)計(jì)信息。顆粒主要以化學(xué)成分差異分類，并且將同類型顆粒以級別形式區(qū)分，多種顆粒均被分為金屬級（metals）、氧化物級（oxides）、殘留物級（residual）及腐蝕物級（salt）。

表1  污染物顆粒統(tǒng)計(jì)表

標(biāo)準(zhǔn)ISO232規(guī)定了每種污染物顆粒尺寸級別對應(yīng)相應(yīng)的清潔度代碼，該代碼使用大寫字母順序命名，如表2所示。該級別尺寸可以保存于INCAFeature中，有助于常規(guī)分析并保證所用待測樣品使用相同的參數(shù)設(shè)置。所有檢測數(shù)據(jù)皆可以excel表形式一鍵輸出。

表2 依照ISO16232定義顆粒尺寸范圍級別，系統(tǒng)自動給出每個(gè)級別下不同種類顆粒的數(shù)量及總數(shù)量

通過顆粒成分以及尺寸的檢測可以推斷出污染物的來源。如鋼鐵顆粒通常來源于機(jī)械磨損后的殘留物，而腐蝕物可以被看做是清洗的殘?jiān)?，意味著去除該類污染物需要加大清洗力度?/span>

5. 總結(jié)

配備于掃描電鏡上的能譜系統(tǒng)INCAFeature 是一種自動檢測污染物顆粒并判斷潔凈度的有力的工具。該系統(tǒng)的操作界面非常人性化，易于使用。各種參數(shù)設(shè)置皆可保存并自動讀取，方便不同用戶統(tǒng)一使用。直接輸出所有顆粒的形貌及成分信息并按照不同種類做分類歸納，方便使用人判斷污染物來源。并制定相應(yīng)提高潔凈度的方法。

同時(shí)穩(wěn)定的INCA硬件也保證了所有顆粒成分定量的準(zhǔn)確性，確保INCAFeature系統(tǒng)檢測的可重復(fù)性及可靠性。

INCAFeature允許不同數(shù)據(jù)處理方式及報(bào)告模板輸出，包括按照ISO 16232標(biāo)準(zhǔn)要求的污染物級別統(tǒng)計(jì)的報(bào)告結(jié)果。