复合材料指两种或多种物理和化学性质不同的物质，以不同方式组合而成的材料，它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年更是得到了飞速发展。为此，对复合材料的形貌结构、成分及缺陷检测尤为重要。复合材料是指多相结构的混合物，按其相组成可分为两个基本组分：一个是基体相即基体材料，起着“把增强材料粘结在一起、向增强材料传递均衡载荷、保护增强材料不受环境损伤”等作用，一般是连续的；另一个是增强相即增强材料，主要有纤维、晶须、颗粒等，一般是不连续的，被基体相所分割，呈独立分散状态。复合材料的种类比较繁多，采用不同的分类标准，有不同的分类结果。一般有四种分类标准：按增强体、基体材料、使用性能、增强纤维类型等。本文中的分类着重使用基体材料分类，具体有以下三类：有聚合物基、金属基、无机非金属基复合材料。其中聚合物基复合材料是使用的最早、应用范围最广的复合材料，主要有聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、热塑性树脂等；金属基复合材料基体金属主要有铝和铝合金、钛合金、镍合金等金属；无机非金属复合材料的基体的种类品种繁多，主要有陶瓷、玻璃、水泥等。扫描电子显微镜采用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子、特征X射线或俄歇电子。其中二次电子是最主要的成像信号，用于进行材料的表面形貌分析。由电子枪发射的电子，以其交叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用，产生二次电子发射(以及其它物理信号)，二次电子发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测器收集转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度，得到反映试样表面形貌的二次电子像。表面是指物体的尽端。表面分析是指用以对表面的特性和表面现象进行分析、测量的方法和技术。是扫描电镜最基本、最普遍的用途。通常用二次电子成像，来观察样品表面的微观结构、化学组成等情况。扫描电子显微镜的重要特点是景深大，图像富立体感，具有三维形态，能够提供比其他分析手段多得多的信息。扫描电子显微镜所显示的断口形貌从深层次、高景深的角度呈现材料断裂的本质。在材料断裂原因的分析、事故原因的分析以及工艺合理性的判定等方面是一个强有力的手段。而对复合材料的分析工作中，经常用扫描电镜来观察材料断面，考察改性填料不同配比对其力学性能的影响，为新材料的研发奠定了基础。通过SEM对淀粉复合材料拉拔断口形貌的观察，对碳纤维复合材料拉拔断口形貌的观察，从中可以看出填料的分散情况。分析过程中。在获得形貌放大像后，往往希望能同时进行原位化学成分或晶体结构分析，提供包括形貌、成分、晶体结构或位向在内的丰富资料，以便能够更全面、客观地进行判断分析。为此，相继出现了扫描电子显微镜一电子探针多种分析功能的组合型仪器。当入射电子与样品相互作用时，把样品中原子的内层电子激发出来，变成二次电子，原子中的外层电子有比较高的能量，外层电子通过跃迁填补内层电子的空缺，把多余的能量用电磁波的形式发射出来，形成带有原子特征信息的特征X射线。扫描电镜中，在形貌观察的同时，利用特征X射线可以方便地进行微区成分分析。常用的是能谱(EDS)。EDS在成分分析中的应用：如下是金属基复合材料中的EDS分析。如下图所示是定点EDS分析，从图中可以看出所有元素的特征X射线信号，从而得出各点位的元素含量。线分析是用于测定某种元素沿给定直线分布的情况，改变位置，便可得到另一元素的强度分布。扫描电子显微镜在材料的分析和研究方面应用十分广泛。近些年来，随着电子显微术和先进的分析仪器的不断发展和各项分析手段联用技术的进一步完善，使得无机材料的研究在微观领域取得了令人鼓舞的成绩。而在科技迅猛发展的今天。各种行业对检测技术水平的要求日益提高。扫描电镜将以其独有的优越性，必将在材料分析领域中担当越来越重要的角色。
