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金相显微镜金相试样镶嵌方法的种类与注意事项
2016-08-01
当金相试样的材料为薄板,细线材,细管材,等尺寸过小或形状不规则的试样时,由于不便于用手握持,则要采用镶嵌的方法以便得到尺寸适当,外形规则的试样。当试样的检验目的是观察表层组织时,也需要对试样进行镶嵌。经过镶嵌的样品,不但磨抛方便,而且可以提高工作效率及试验结果准确性。金相试样镶嵌的方法很多,我们介绍几种常用的方法。

一、机械夹持法
如果需要研究表层组织的试样,可以使用机械夹持方法以便于保持试样边缘在磨制过程中不被倒角,夹具的材质一般选用低碳钢,中碳钢,铜合金等,其硬度要略高于试样。选用夹具时候,需注意使试样与钢圈或钢夹要紧密接触,镶嵌板材时可用较软的金属片间隔,以防磨损试样边缘。

二、塑料镶嵌法
我们常用的塑料镶嵌法分以下两种:利用环氧树脂等物质在室温下进行镶嵌叫冷镶嵌,冷镶法的反应式为:环氧树脂+固化剂=聚合物+热;在专用的镶嵌机上面经过加热成型叫热镶嵌,热镶法的反应式为:树脂+压力+热=聚合物。不论哪种方法我们都要注意以下几个问题。
1、镶嵌料必须不溶于酒精,因为我们在制备试样过程中需要用酒精进行清洗。
2、镶嵌料要有适当的黏附性,使试样边缘与镶嵌料间紧密结合,没有缝隙,避免制样过程中磨料及 其它溶液进入, 影像制样质量
3、镶嵌料应该有足够的硬度,以免在抛光时候出现倒角现象
4、镶嵌料应该具有抗腐蚀性,对所使用的化学试剂不起作用或者作用轻微。
5、镶嵌操作中是否会影响实验组织的变化,例如加热加压会使试样组织改变
6、镶嵌简单方便,镶嵌过程中安全无毒。

冷镶嵌的使用方法:
不能加热的试样,不能加压的(例如:软的,易碎的)试样,大的形状复杂的试样,和多孔的试样可以采用冷镶嵌方法进行镶嵌冷镶嵌用的材料为树脂加固化剂,树脂一般为环氧树脂,聚酯树脂,丙烯树脂等,固化剂一般是胺类。试样清洗干燥后放入浇筑模内,模壁要涂上真空油,硅油凡士林油等,以便于浇筑完后脱模,浇注模可用玻璃,铝,钢聚四氟乙烯塑料等,对于多孔或有细裂纹试样,可以采用真空冷镶嵌,即将冷镶嵌材料加固化剂按比例调配好之后,倒入已经放好试样的浇注模之中放入真空箱中,开启真空泵,箱体中的负压可以使镶嵌料充分渗入到试样的细微孔隙和细微裂纹中。
热镶嵌的使用方法:
金相试样的热镶嵌都是在专门的机器上进行的,通常把这种叫做试样镶嵌机。镶嵌料按其加工性能可分为热固性塑料和热塑性塑料,可以根据不同使用的镶嵌料选择不同的的镶嵌机。

热塑性镶嵌料是指:塑料加工固化冷却以后,再次加热仍然能够达到流动性,并可以对其进行再次加工成型,也就是说具有良好的在加工性和在回收利用性,比如有聚乙烯,聚氯乙烯和聚苯乙烯等。
热固性镶嵌料是指:经过一次加热成热固化以后,其形状就不可改变,不能再次加工成型,也就是说热固性塑料不具备在此加工性和在回收利用性。比如环氧树脂,有机硅脂和聚氨酯等。

下面我们分别介绍塑料热固镶嵌和塑料热塑镶嵌

1、 塑料热塑性镶嵌
热塑镶嵌料常用的材料有甲基丙烯酸(有机玻璃),聚氯乙烯,聚丙乙烯等,相对于热固镶嵌料,与热固镶嵌料相比热塑镶嵌得到的试样质地较软,但抗酸碱能力较强。热塑镶嵌和热固镶嵌操作基本一样,主要区别是热塑镶嵌需要在压力下冷却,镶嵌机上有冷却水进出管路。

2、 塑料热固镶嵌
塑料热固镶嵌是目前使用比较多的一种镶嵌方法,镶嵌机上主要包括加压,加热装置,加热温度控制装置和压膜几个部分组成,热固镶嵌特点是在成型温度下树脂成为坚固的聚合物,可在卸除压力的情况下立即脱模,对镶嵌机没有没有冷却水的要求。常用的热固镶嵌料为电木粉。电木粉是在酚醛树脂中加热少量木屑混合后的产物,不透明,有多种颜色,质地较硬,但抗酸碱能力差,用电木粉作为镶嵌料要掌握好温度和压力,温度和压力过高,电木粉会烧坏,也会产生裂纹,温度和压力过低,会使试样不安的疏松和鼓型表面。具体温度和压力克参照镶嵌机上的使用说明而定。

三、低熔点合金镶嵌法
低熔点合金的优点是合金熔点低,对试样组织影响小,适用于那些与有机镶嵌料起化学反应的试样。
低熔点合金镶嵌操作起来比较简单,将试样的磨面放置在一块平板上,外面套上一个合适尺寸的管材(铁管,铜管,铝管,塑料管),再将熔化的低熔点合金浇注到套管内,等冷却后即可。低熔点合金一般有四元合金,工业合金,四元共晶合金等。

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