Having gained knowledge of important techniques used to characterise materials at the  nanometre and atomic scale, you have been asked by a company to investigate a coating system for a tool that they are producing.  The structure is shown below.

Second phase

particles

The surface may not be entirely flat and the interface to the metal may not be entirely flat either.  The coating should contain a matrix phase (ochre yellow) and harder precipitates  (green).

Compositions are:

•   Substrate: iron-based alloy

•   Coating: a metal compound with some light elements such as C or N, especially in the particles

Total thickness of coating is about 10 µm with the hard particles smaller than 1 µm.

You are required to deliver a report covering your potential solution to characterise the structure and tell the manufacturer as much as you can about it, with the following        requirements:

•   The report should be a maximum of 8 pages long, and longer reports will not be read

beyond page 8.

You should:

•   Propose one or more instruments that you would use in the analysis and specifically how you would use them (e.g. which techniques or modes of operation would be     used)

•   Describe (briefly) the key principles of operation of any techniques you choose and detail the kind of information that they would reveal