一种稀土金属镀层金相试样磨抛夹具及其使用方法技术

本发明专利技术提供了一种稀土金属镀层金相试样磨抛夹具及其使用方法，包括圆环状的内夹紧环和外夹紧环，所述内夹紧环设置在所述外夹紧环的内部，所述内夹紧环的外壁以及所述外夹紧环的内壁均设有磨砂橡胶，所述内夹紧环的内部设有扩张装置。本发明专利技术夹具可代替镶样材料直接固定试样，省去了冷镶时树脂材料的凝固时间，既节约了成本也提高了制样速率。在外夹紧环内壁和内夹紧环外壁附有柔性磨砂橡胶可增大摩擦力，从而避免磨抛过程中试样的晃动，保证表面的平整度。能够有效抑制磁控溅射稀土金属镀层的剥落或剥离，也消除了金相组织界面产生的“飞边”问题，达到了预期的技术效果。达到了预期的技术效果。达到了预期的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土金属镀层金相试样磨抛夹具及其使用方法


[0001]本专利技术涉及镀层试样夹具
，尤其是涉及一种稀土金属镀层金相试样磨抛夹具及其使用方法。

技术介绍

[0002]高纯稀土金属及合金靶材作为溅射薄膜材料已成为众多稀土功能材料及器件的关键核心材料，广泛用于国防军工及新能源汽车、集成电路、新型显示、5G通讯等战略性新兴产业。为了更加明晰溅射薄膜材料的性能和特点，高纯稀土金属薄膜的表征则显得至关重要。
[0003]对该类高纯稀土金属材料镀层截面进行金相观察，获得镀层界面微观构成、形貌特征以及组织结构等信息，对材料研发设计具有非常重要的指导作用。传统的金相试样制备方法包括如下步骤：首先，将待观察试样按标准加工后采用冷镶嵌的方式制样；其次通过人工或者研磨机利用一系列目数从小到大的砂纸对试样进行打磨；再次，在抛光机上添加抛光剂或抛光膏进行抛光；最后，选择合适的腐蚀剂，腐蚀一定时间后水洗吹干。如果对稀土镀层按传统的金相试样制备方法会出现以下几个方面的问题：第一，由于基体金属与稀土镀层材料性质相差较大，镀层很容易发生脱附、断裂而与金属基体剥离，从而对镀层形貌和基体/镀层界面结构的观察造成一定影响；第二，由于稀土镀层性质活泼，冷镶时的固化树脂、砂纸上剥落的砂粒以及抛光剂等物质都会污染试样表面，此过程产生的伪像会对观察效果造成严重影响；第三，由于稀土金属镀层厚度为纳米级至微米级别的薄片状结构，在磨制过程中很容易造成镀层边缘产生一个“飞边”剥离结构，从而对两相界面的组织观察造成干扰，不能准确获得镀层厚度等信息。而夹具作为一种重要的辅助工具，可有效促进金相试样的制备。鉴于此，为了客观真实地表征镀层信息，本专利技术提出一种适用于该类镀层制备的夹具结构。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种稀土金属镀层金相试样磨抛夹具及其使用方法，该夹具可实现免镶样处理且多个金相试样同时粗磨、精磨和抛光等工序，从而消除不同抛磨手法、时长和力度等因素对试样组织界面信息的影响，从而保证试样观测效果的客观真实性。
[0005]根据本专利技术的一个目的，本专利技术提供一种稀土金属镀层金相试样磨抛夹具，包括圆环状的内夹紧环和外夹紧环，所述内夹紧环设置在所述外夹紧环的内部，所述内夹紧环的外壁以及所述外夹紧环的内壁均设有磨砂橡胶，所述内夹紧环的内部设有扩张装置。
[0006]进一步地，试样夹装在所述外夹紧环和所述内夹紧环之间。
[0007]进一步地，所述试样位于所述外夹紧环和所述内夹紧环上的所述磨砂橡胶之间。
[0008]进一步地，所述外夹紧环和所述内夹紧环的材料为45号钢。
[0009]进一步地，所述内夹紧环的外径直径小于外夹紧环的内径。
[0010]进一步地，所述外夹紧环直径50mm，所述内夹紧环直径可调，所述内夹紧环厚度为
5mm。
[0011]进一步地，所述扩张装置包括紧固件和四个顶杆，所述紧固件上设有四个螺孔，四个所述顶杆的尾端设有外螺纹，所述顶杆螺纹连接在所述螺孔内，四个所述顶杆的顶部与所述内夹紧环的内壁转动连接。
[0012]进一步地，所述内夹紧环包括四段弧长相同的夹片，四段所述夹片组成所述内夹紧环，每个所述夹片分别连接一个所述顶杆。
[0013]根据本专利技术的另一个目的，本专利技术提供一种稀土金属镀层金相试样磨抛夹具的使用方法，包括如下步骤：
[0014]S1，首先利用车床对基体材料进行车削加工，取样得到由基体材料和镀层构成的初始试样；
[0015]S2，将制备的初始试样先沾附于带有磨砂橡胶的外夹紧环内壁，再通过调节紧固螺栓和顶杆的位置来控制外壁附着磨砂橡胶的内夹紧环与外夹紧环的距离来实现对初始试样基体材料和镀层的固定和夹紧；
[0016]S3,夹具装配完成后，按照传统的金相试样制备方法采用一定的磨抛工艺，依次经过粗磨、精磨、抛光等工序，拆卸夹具并取出试样，完成试样制备。
[0017]进一步地，S2中，夹装过程需注意要保证试样待磨部分超出夹具2
‑
4mm，从而保证打磨过程不磨损夹具。
[0018]本专利技术的技术方案夹具可代替镶样材料直接固定试样，省去了冷镶时树脂材料的凝固时间，既节约了成本也提高了制样速率。在外夹紧环内壁和内夹紧环外壁附有柔性磨砂橡胶可增大摩擦力，从而避免磨抛过程中试样的晃动，保证表面的平整度。能够有效抑制磁控溅射稀土金属镀层的剥落或剥离，也消除了金相组织界面产生的“飞边”问题，达到了预期的技术效果。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术图1中A处的局部放大图；
[0022]图3为本专利技术实施例镀层取样示意图；
[0023]图4为本专利技术实施例扩张装置的结构示意图；
[0024]图中，1、内夹紧环；2、外夹紧环；3、磨砂橡胶；4、紧固件；5、顶杆；6、基体材料；7、镀层。
具体实施方式
[0025]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范
围。
[0026]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0027]此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0028]实施例1
[0029]如图1
‑
图4所示，
[0030]一种稀土金属镀层金相试样磨抛夹具，包括圆环状的内夹紧环1和外夹紧环2，内夹紧环1的直径小于外夹紧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土金属镀层金相试样磨抛夹具，其特征在于，包括圆环状的内夹紧环和外夹紧环，所述内夹紧环设置在所述外夹紧环的内部，所述内夹紧环的外壁以及所述外夹紧环的内壁均设有磨砂橡胶，所述内夹紧环的内部设有扩张装置。2.根据权利要求1所述的稀土金属镀层金相试样磨抛夹具，其特征在于，试样夹装在所述外夹紧环和所述内夹紧环之间。3.根据权利要求2所述的稀土金属镀层金相试样磨抛夹具，其特征在于，所述试样位于所述外夹紧环和所述内夹紧环上的所述磨砂橡胶之间。4.根据权利要求1所述的稀土金属镀层金相试样磨抛夹具，其特征在于，所述外夹紧环和所述内夹紧环的材料为45号钢。5.根据权利要求1所述的稀土金属镀层金相试样磨抛夹具，其特征在于，所述内夹紧环的外径直径小于外夹紧环的内径。6.根据权利要求1所述的稀土金属镀层金相试样磨抛夹具，其特征在于，所述外夹紧环直径50mm，所述内夹紧环直径可调，所述内夹紧环厚度为5mm。7.根据权利要求1所述的稀土金属镀层金相试样磨抛夹具，其特征在于，所述扩张装置包括紧固件和四个顶杆，所述紧固件上设有四个螺孔，四个所述顶杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷震，李鸿亚，周利华，陈江，李文腾，牛书通，姜岳峰，华强，付天佐，王江，钟轶强，陈义武，
申请(专利权)人：中核四零四有限公司，
类型：发明
国别省市：