一种EBSD试样电解抛光设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种EBSD试样电解抛光设备，属于电解抛光设备领域。该设备的底座上放置操作台，操作台中开设两个独立的抛光槽和清洗槽，其中抛光槽内底部放置有圆柱形的阴极板；抛光槽的内腔顶部贴壁环绕有横截面呈矩形的中空管道，管道朝向抛光槽轴线一侧的侧壁中部开设有若干个与管道内腔连通的通孔；抛光槽和清洗槽之间开设有液氮存储槽，通过连接管连通所述的抛光槽内腔下部；中空管道的两端汇聚至液氮存储槽中；液氮加注装置通过输送管与中空管道连接；液氮存储槽靠近清洗槽一侧通过在操作台的面板开设凹槽连通清洗槽内腔。该设备能够在抛光过程中实现液氮加注、抛光、清洗等工序的一体化操作。

EBSD sample electrolytic polishing equipment

The utility model discloses a EBSD sample electrolytic polishing equipment, which belongs to the field of electrolytic polishing equipment. The base of the device is placed on the operating table, operation platform to open two separate polishing bath and washing bath, wherein the polishing groove is placed at the bottom of the cathode plate has a cylindrical cavity; the top slot polishing adherent surrounded with a hollow pipe with rectangular cross section of the pipe toward the lateral wall of the central axis of the side polishing groove is provided with a through a plurality of holes and pipes are communicated with the inner cavity; a liquid nitrogen storage tank is arranged between the polishing bath and washing bath, the polishing groove communicated with the lower part of the inner cavity of the connecting pipe; two ends together to liquid nitrogen storage tank in the hollow pipe; liquid nitrogen filling device is connected with the hollow pipe conveying; liquid nitrogen storage tank near the cleaning tank side through the opening groove in the console panel connected cleaning cavity. The equipment can realize the integration operation of liquid nitrogen filling, polishing and cleaning during the polishing process.

【技术实现步骤摘要】
一种EBSD试样电解抛光设备
本专利技术属于电解抛光设备领域，具体涉及一种EBSD试样电解抛光设备。
技术介绍
电解抛光，是近几十年才发展起来的样品表面处理技术，其目的是为了降低金属表面的粗糙度，同时为后续的材料分析制备相关样品，其本质是在一定的电解抛光液中，以待抛光金属工作作为阳极，不溶性金属为阴极，进行待抛光工作表面氧化膜形成和分解的过程，提高其表面光亮度，并制备相关分析样品的过程。EBSD技术是基于扫描电子显微镜中电子束在样品表面激发形成衍射菊池带，从而分析待测样品的晶粒取向、空间位向关系、晶体结构等相关信息的方法。由于EBSD技术的以上优势，其被广泛应用于材料的分析中，但EBSD试样对表面极其敏感，表面质量的降低会导致对其组织、结构的分析产生重大影响，因此EBSD试样的最后一道工序普遍采用电解抛光。目前所采用的EBSD试样电解抛光工艺均是，首先往抛光容器内加入提前配置好的电解抛光液，通过加热装置将电解抛光液加热到指定温度，将待加工工件与直流电源的阳极导线相连，置入电解抛光液内。进行电解抛光，加工时间后，将样品从电解抛光液中取出，进行冲洗后，然后待加工工件放入钝化液中钝化一定时间，再放入专用的清洗槽内进行清洗，最后完成整个EBSD试样的电解抛光加工过程。目前所采用的电解抛光工艺下列问题：抛光质量不稳定。由于工件棱角、尖端的部位电流过大，虽然存在理论的最佳电压和电流组合，但现在设备不易控制，难以获得。现有电解抛光设备虽然的功能较大，但均表现为尺寸大，质量重，因此必须被固定的安装在测试室内来使用，安装好的电解抛光设备不便移动。另外，目前也有采用液氮冷却电解抛光液的工艺，但其实现均没有相应的成套装置，而液氮在使用过程中又存在一定的危险性，人工添加容易导致人身财产危险。而且由于电解抛光需要持续一定时间，而在较大的温度差之下，电解抛光液温度容易吸收外界热量不断升高，对电解质量造成影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的液氮冷却电解抛光工艺没有成套化设备的问题，并提供一种EBSD试样电解抛光设备。本专利技术所采用的技术方案如下：EBSD试样电解抛光设备，包括底座、操作台和液氮加注装置；所述的底座上放置操作台，操作台中开设两个独立的抛光槽和清洗槽，其中抛光槽内底部放置有圆柱形的阴极板；阴极板与电源负极相连，电源正极连接样品夹具的导电夹持部位；所述抛光槽的内腔顶部贴壁环绕有横截面呈矩形的中空管道，管道朝向抛光槽轴线一侧的侧壁中部开设有若干个与管道内腔连通的通孔；抛光槽和清洗槽之间开设有液氮存储槽，液氮存储槽的底部通过连接管连通所述的抛光槽内腔下部；所述的中空管道的两端汇聚至液氮存储槽中；所述的液氮加注装置通过输送管与所述的中空管道连接，且该连接部位位于液氮存储槽的对面；液氮存储槽靠近清洗槽一侧通过在操作台的面板开设凹槽连通清洗槽内腔；所述的抛光槽中还固定有低温温度计，低温温度计的温度感应端位于抛光槽内部靠近阴极板处；清洗槽内还设置有搅拌装置。作为优选，所述的操作台上方架设有水平的固定杆，固定杆上挂载有若干条伸缩杆；所述的样品夹具固定于一条伸缩杆底部，所述的低温温度计通过硅胶套固定于伸缩杆上，通过调节伸缩杆的高度调整样品夹具和低温温度计的高度。进一步的，所述的伸缩杆通过滑块可移动式固定于固定杆上。作为优选，所述的连接管具有若干个弯折，用于增大流动阻力。作为优选，所述的搅拌装置包括设置于底座中的控温磁力搅拌器，以及放置于抛光槽内部阴极板上的磁力搅拌子。作为优选，所述的电源为直流稳压电源。作为优选，所述的输送管采用不锈钢金属软管。作为优选，所述的操作台中，在外壳与抛光槽之间填充有石棉。作为优选，所述的阴极板采用不锈钢材料。作为优选，所述的液氮加注装置包括液氮罐和与液氮罐相连的液氮泵；液氮罐通过输送管与所述的中空管道连接。本技术提供的便携式EBSD试样电解抛光设备具有以下优点：1.设置有独立的抛光槽和清洗槽，可分别用于抛光和抛光后的清洗；2.液氮输送时流量较大，难以定量控制输入量。而现有的定量输液设备造价过高，难以规模化生产。本专利技术设有结构简单的液氮定量加注系统，可以通过开设的液氮存储槽的有效容积，控制液氮的加入量；同时底部的弯折状连接管，通过增大流动阻力，使液氮在灌注满槽体之前尽量减少流入抛光槽的流量，提高定量精度；3.环绕于抛光槽上方的中空管道能够预存储部分液氮，在抛光过程中能通过液氮的汽化作用，在抛光槽上方形成一片低温区域，保持电解抛光液的温度；4.设置温度计架固定温度计，确保了抛光过程中对电解液温度的实时掌控，更精确的控制工艺参数，有利于提高了抛光质量。5.阴极板采用的是不锈钢材料制成，避免使用铅板作为阴极板。铅作为重金属，在电解抛光过程中容易分解至电解抛光液中，因此本专利技术有效地避免了铅对环境以及人的有害作用。附图说明图1为EBSD试样电解抛光设备的整体结构示意图；图2为本专利技术中操作台的俯视图；图3为图2中操作台的A-A剖面图；图4为图3中操作台的B-B剖面图；图5为本专利技术中中空管道开设有通孔处的横截面示意图；图中：底座1、操作台2、液氮罐3、液氮泵4、输送管5、固定杆6、伸缩杆7、硅胶套8、低温温度计9、样品夹具10、电源11、导线12；其中操作台2中：清洗槽201、抛光槽202、液氮存储槽203、凹槽204、连接管205、阴极板206、中空管道207。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步阐述和说明。本专利技术中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。如图1所示，为一种EBSD试样电解抛光设备。该装置中包括底座1、操作台2和液氮加注装置。底座1作为操作台2的支撑，操作台2可采用不锈钢或有机玻璃做成外壳，放置于底座1上。操作台2中开设两个独立的抛光槽202和清洗槽201，抛光槽202和清洗槽201可直接在操作台2模具中开设，也可以预制后放入相应的孔中，其外壁可采用玻璃材料或其他耐腐蚀材料。抛光槽202内底部放置有圆柱形的不锈钢阴极板206。本实施例中，电解用的电源11采用直流稳压电源11，阴极板206通过导线12与电源11负极相连，电源11正极通过导线12连接样品夹具10的夹持部位，夹持部位采用导电金属制成。由于抛光槽202中的电解抛光液需要调控低温范围，因此采用加注液氮的冷却方式。为了防止电解抛光液过快升温，影响抛光效果，可在抛光槽202的内腔顶部贴壁环绕有横截面呈矩形的中空管道207(如图2和3所示)。如图4所示，管道朝向抛光槽202轴线一侧的侧壁中部开设有若干个与管道内腔连通的通孔，当然也可以直接开设一条通槽。抛光槽202和清洗槽201之间开设有液氮存储槽203，液氮存储槽203的底部通过连接管205连通抛光槽202内腔下部；中空管道207的两端汇聚至液氮存储槽203中；液氮加注装置通过不锈钢金属软管制成的输送管5与中空管道207连接，且该连接部位位于液氮存储槽203的对面(最好是正对面，保持该点两侧到液氮存储槽203的中空管道207距离相等)。由此，当液氮加注装置通过输送管5向中空管道207输送液氮时，需要从两者的连接处向两侧流动，然后汇聚至液氮存储槽203中。在中空管道207中就会存储有一定量的液氮，在其汽化过程中，会通过通孔向抛光槽202本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种EBSD试样电解抛光设备，其特征在于，包括底座、操作台和液氮加注装置；所述的底座上放置操作台，操作台中开设两个独立的抛光槽和清洗槽，其中抛光槽内底部放置有圆柱形的阴极板；阴极板与电源负极相连，电源正极连接样品夹具的导电夹持部位；所述抛光槽的内腔顶部贴壁环绕有横截面呈矩形的中空管道，管道朝向抛光槽轴线一侧的侧壁中部开设有若干个与管道内腔连通的通孔；抛光槽和清洗槽之间开设有液氮存储槽，液氮存储槽的底部通过连接管连通所述的抛光槽内腔下部；所述的中空管道的两端汇聚至液氮存储槽中；所述的液氮加注装置通过输送管与所述的中空管道连接，且该连接部位位于液氮存储槽的对面；液氮存储槽靠近清洗槽一侧通过在操作台的面板开设凹槽连通清洗槽内腔；所述的抛光槽中还固定有低温温度计，低温温度计的温度感应端位于抛光槽内部靠近阴极板处；清洗槽内还设置有搅拌装置。

【技术特征摘要】
1.一种EBSD试样电解抛光设备，其特征在于，包括底座、操作台和液氮加注装置；所述的底座上放置操作台，操作台中开设两个独立的抛光槽和清洗槽，其中抛光槽内底部放置有圆柱形的阴极板；阴极板与电源负极相连，电源正极连接样品夹具的导电夹持部位；所述抛光槽的内腔顶部贴壁环绕有横截面呈矩形的中空管道，管道朝向抛光槽轴线一侧的侧壁中部开设有若干个与管道内腔连通的通孔；抛光槽和清洗槽之间开设有液氮存储槽，液氮存储槽的底部通过连接管连通所述的抛光槽内腔下部；所述的中空管道的两端汇聚至液氮存储槽中；所述的液氮加注装置通过输送管与所述的中空管道连接，且该连接部位位于液氮存储槽的对面；液氮存储槽靠近清洗槽一侧通过在操作台的面板开设凹槽连通清洗槽内腔；所述的抛光槽中还固定有低温温度计，低温温度计的温度感应端位于抛光槽内部靠近阴极板处；清洗槽内还设置有搅拌装置。2.如权利要求1所述的EBSD试样电解抛光设备，其特征在于，所述的操作台上方架设有水平的固定杆，固定杆上挂载有若干条伸缩杆；所述的样品夹具固定于一条伸缩杆底部，所述的低温温度计通过硅胶套固定于伸缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：董多，王琪斌，林曾孟，李日尚，朱冬冬，
申请(专利权)人：衢州学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33