금속 조직 샘플 가장자리의 무결성을 개선하는 방법- Trojan (Suzhou) material technology Co., Ltd.

금속 조직 샘플의 실제 준비 과정에서 우리는 종종 도금, 침투, 코팅 또는 다층 복합재와 같은 상황에 직면하게 됩니다. 이 경우 연마 및 연마 과정에서 시료의 모서리를 잘 보호하여 라운딩, 탈락 및 박리와 같은 시료 준비 결함이 발생하지 않도록 해야 합니다. 이는 코팅 두께의 부정확한 측정과 조직의 오독으로 이어져 샘플 준비 실패로 이어질 수 있기 때문입니다.

P1 샘플과 레진 사이의 간격

사포와 광택 천의 탄성으로 인해 샘플이 자유 표면일 때 위의 결함이 특히 명백해집니다. 따라서 샘플의 자유 표면으로 인해 발생하는 사포와 연마 천의 미세한 기복에 저항하기 위해 샘플 표면에 연속성을 만드는 것이 필요합니다. 샘플의 자유 표면을 연속적으로 만들기 위해 샘플의 모양이 규칙적인 경우(예: 정사각형) 기계적 클램프를 사용하여 보호할 샘플의 표면을 고정하고 맞출 수 있습니다. 그러나 이 방법은 Fixture가 단단한 판이기 때문에 표면 평탄도와 거칠기가 우수한 시료에만 적합하며 시료 표면이 고르지 않거나 미세한 홈이 큰 경우 표면의 일부는 여전히 자유 상태입니다. . 샘플과 고정 장치 사이에 알루미늄 호일을 넣으면 이 상황을 개선할 수 있지만 경도가 잘 일치하지 않으면 후속 연삭 및 연마에 여전히 문제가 발생합니다. 그러나 샘플의 모양이 불규칙하거나 부드러운 경우(예: 플라스틱 및 플라스틱 코팅) 이 방법은 실패하며 이러한 종류의 고정물은 자동으로 연삭 및 연마할 수 없습니다.

P2 기계적 클램핑 방식

또한 샘플 표면의 전기 도금 보호도 효과적인 수단입니다. 그러나 이 방법은 전기도금층과 광학현미경하에서 샘플의 표면층 사이에 명백한 대조가 없을 때 한계를 보여줍니다. 뿐만 아니라, 보호 코팅이 샘플 표면에 침투 및 확산 반응을 일으킬 수 있다는 것은 훨씬 더 용납할 수 없습니다. 복잡한 작업으로 인해 이 방법도 실제 적용에 제한이 있었습니다.

P3 니켈 도금 보호층 침투

현재 시장에서 주류 인레이 방법은 플라스틱 패키지 인레이입니다. 외부 열원과 경화 메커니즘이 있는지 여부에 따라 핫 모자이크 방식과 콜드 모자이크 방식으로 나눌 수 있습니다.

핫 마운팅

Thermal Mounting에는 Edge 유지력이 있는 특별히 준비된 Epoxy Resin 재료가 있습니다. 亦 Resin이 경화되면서 시편 Edge와 좋은 화학적 결합이 발생. 이 조합은 수지와 샘플 사이의 간격을 없애고 일정한 경도를 가진 필러가 샘플의 경도와 잘 일치합니다. 연마 및 세련 중 시편 가장자리 보호 기능이 뛰어납니다.

P4 가장자리 보존 모자이크 사용, 좋은 조합

핫 마운팅의 모서리 유지력은 다음과 같은 방법으로 개선할 수 있습니다.

(1) 샘플을 핫 마운트하기 전에 샘플 표면의 그리스, 먼지 및 스케일과 같은 이물질을 제거하여 핫 마운트 중에 수지가 샘플의 실제 표면에 직접 닿을 수 있도록 해야 합니다.

(2) 핫 마운팅의 상부 및 하부 앤빌과 슬리브 벽에 이형제를 분사하는 것도 냉각 단계에서 수지가 수축하기 때문에 에폭시 수지의 모서리 유지력을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 수지가 슬리브 벽에 달라붙는 경우 , 그것은 샘플의 직경 방향으로 인장 응력을 생성할 수밖에 없으며, 이는 적절한 조건에서 수지와 샘플의 결합 표면에서 당겨질 수 있을 정도로 충분히 클 수 있습니다.

(3) 급속 냉각 모드에서 샘플의 외부 표면과 코어는 방열 효율의 차이로 인해 큰 온도 구배를 갖기 때문에 더 낮은 냉각 속도를 사용하고 이 온도 구배는 큰 불균일한 수지 수축을 유발합니다. 스트레스를 받으면 수지와 샘플이 분리됩니다. 낮은 냉각 속도에서는 시료 내부와 외부의 온도차가 크지 않고 열응력이 작으며 수지에서 시료를 분리하기가 쉽지 않습니다.

(4) 시료가 폐형 또는 큰 포위각을 갖는 경우, 폐형을 절단하거나 포위각을 줄여야 합니다. 수지의 수축 단계에서 폐쇄되거나 거의 폐쇄된 수지 섬이 있으면 수지를 "공급"할 수 없고 아크의 내부 표면에 틈이 나타납니다.

(5) 수축 단계에서 응력 집중으로 인해 수지가 분리되거나 갈라지는 것을 방지하기 위해 샘플 관찰 표면의 날카로운 모서리를 피하십시오.

(6) 핫 마운팅 매개변수를 설정할 때 수지 경화 온도의 하한을 사용하여 열 수축을 줄이고 합리적인 압력을 설정하십시오. 실제로 압력이 높을수록 모서리 유지력이 더 좋습니다.

(7) 샘플 표면에 알루미늄 호일 층을 감싼 후 핫 마운팅을 수행할 수도 있습니다. 이 방법은 잘 작동합니다.

콜드 마운팅

콜드 마운팅 재료는 일반적으로 액체 수지와 경화제 또는 분말과 경화제로 구성되며 경화 과정에서 외부 열원이나 추가 압력이 필요하지 않은 것이 특징입니다. 따라서 압력과 온도에 민감한 샘플에 특히 적합합니다. 가장자리 유지력도 다릅니다. 일반적으로 혼합 수지의 점도가 낮을수록 발열 피크 온도가 낮고 경화 시간이 길수록 가장자리 유지력이 좋습니다.

콜드 마운팅의 가장자리 유지력은 다음과 같은 방법으로 개선할 수 있습니다.

(1) 샘플을 장착하기 전에 샘플 표면의 그리스, 먼지 및 스케일과 같은 이물질을 제거하여 장착하는 동안 수지가 샘플의 실제 표면에 직접 닿을 수 있도록 청소합니다.

(2) 모자이크 몰드에 이형제를 코팅하면 수지가 수축할 때 몰드 벽에 달라붙어 발생하는 직경 방향의 인장 응력으로 인해 수지와 샘플이 분리되지 않습니다.

(3) 콜드 마운팅을 위해 저점도, 저수축, 저피크 발열 온도 및 느린 경화 수지를 사용하십시오. 분말과 액체가 혼합된 아크릴 레진 시스템은 권장되지 않습니다.

(4) 수지 주입이 완료된 후 샘플을 압력솥에 넣고 가압 경화시켰다.

(5) 봉인된 형태의 시료 또는 포위 각도가 큰 샘플의 경우 절단하고 포위 각도를 줄여야 합니다.

(6) 윤곽이 볼록하고 둥근 샘플의 가장자리 보존은 오목한 윤곽, 날카로운 모서리 또는 복잡한 모양의 샘플보다 낫습니다.

(7) 세라믹 입자와 같은 필러를 수지에 첨가하여 시료의 경도에 맞춥니다.

Grinding

마운팅 뿐만 아니라, 그라인딩과 폴리싱 이후의 과정에서 주의를 기울이지 않으면 샘플의 가장자리에 손상과 뒤틀림이 발생합니다. 예를 들어, 탄성이 더 큰 사포로 샘플을 연마하면 샘플 가장자리의 부드럽고 단단한 부분에 엠보싱이 나타납니다. 이는 일반적인 SiC 사포의 경도가 높지 않기 때문입니다. 서로 다른 연질상과 경질상을 만날 때 경질상은 더 강한 절단 저항을 가지므로 연마 입자를 종이 뒷면으로 누르십시오. 동시에 연질 상은 연마 입자에 의해 지속적으로 절단되고 최종 누적 그 결과 경질상은 돌출되고 연질상은 가라앉습니다. 이것은 단단한 바닥과 결합하여 이 결함을 개선할 수 있는 접착력이 없는 사포를 사용할 때 특히 두드러집니다. 이러한 상황을 고려하여 다이아몬드 연삭 디스크 또는 단단한 기판이 있는 연삭 페이퍼를 사용하여 문제를 해결할 수 있습니다. 고경도 다이아몬드 입자(8000HV)는 연질상과 경질상에서 일정한 절삭력을 가지며, 단단한 기질은 시료 가장자리의 코팅이 항상 동일한 평면에 유지될 수 있도록 절삭력을 제공합니다. 부서지기 쉽거나 부서지기 쉬운 가장자리가 포함된 샘플을 연마할 때 쿠션이 있는 수지 기반 다이아몬드 디스크는 연마 특성이 부서지기 쉬운 재료의 가장자리에서 깎일 가능성이 적기 때문에 금속 기반 다이아몬드 디스크보다 더 나은 성능을 발휘합니다.

연삭을 시작할 때 가능한 가장 미세한 연마 입자로 시작하십시오. 거친 연마 입자는 엠보싱을 일으키기 쉽고 연삭 매체와 샘플이 서로 상대적으로 움직일 때 큰 연마 입자는 더 큰 충격을 유발하고 부서지기 쉬운 재료 또는 코팅 가장자리에 칩과 균열을 일으킵니다. 과도한 연삭은 특히 자동 연삭 및 연마에 권장되지 않습니다. 자동 그라인딩이 반대 방향으로 사용될 때 심한 마찰로 인해 샘플에서 약하게 결합된 수지가 찢어져 자유 표면을 형성할 것이라고 생각할 수 있습니다. 따라서 연삭시 같은 방향 모드를 사용하는 것이 좋습니다.

P5 다양한 연삭 매체의 릴리프 방지 성능

금속 기반 및 수지 기반 다이아몬드 연삭 디스크의 연삭 성능 비교

P6 금속 기반 및 수지 기반 다이아몬드 연삭 디스크의 연삭 성능 비교

부서지기 쉽거나 떨어지기 쉬운 일부 코팅의 경우 마찰 작용으로 코팅과 수지가 샘플 표면에서 당겨지는 것을 방지하기 위해 연삭 중에 항상 코팅이 기판쪽으로 눌려 있는지 확인하십시오. 떨어지기 쉽고 박리되는 것과 같은 일부 특정 코팅의 경우 거친 연삭 단계에서 자동 연삭을 사용해서는 안되며 연삭을 위해 코팅을 수동으로 압력을 가해야 합니다. 각 스크래치는 45도 각도로 교차하고 각도의 이등분선은 샘플의 가장자리에 수직입니다(아래 이미지 참조).

研磨方向 가는 방향

约45°角 약 45° 각도

涂层 코팅

기질 기질

P7 떨어지기 쉬운 층상 시료 분쇄 방향

Polishing

같은 원리로, 연마하는 동안 연마 천의 탄력성으로 인해 샘플 가장자리에서 부드럽고 단단한 상의 재료 제거율이 다르기 때문에 엠보싱이 발생합니다. 따라서 거친 연마를 위해서는 단단하고 얇은 직포를 다이아몬드 연마액과 함께 사용해야 합니다. 세라믹 코팅과 같은 특수한 경우에는 연마하는 동안 기판과 코팅 사이의 경도 차이가 크기 때문에 단단한 연마 천으로도 좋은 모서리를 얻을 수 없습니다. 이때 기계화학적 연마법, 즉 다이아몬드 연마액과 이산화규소 연마액을 함께 사용하여 가장자리를 포함하여 균일한 평면을 얻어야 한다. 낮거나 중간 정도의 낮잠 천으로 폴리싱 마무리 시간을 최소화하십시오. 낮잠 천은 엠보싱을 일으킬 가능성이 더 큽니다.

발문

위에서 언급한 방법은 샘플을 준비하기 위해 특정 샘플에 포괄적으로 적용되어야 좋은 샘플 가장자리를 얻을 수 있습니다.