[发明专利]一种硒化铋材料的金相腐蚀液以及金相显示方法

说明书

本发明涉及一种硒化铋材料的金相腐蚀液以及金相显示方法，质量分数配比为：硝酸10～24％，冰醋酸9～19％，柠檬酸4～14％，余量为水；金相显示方法包括切割、第一阶段打磨、第二阶段打磨、第三阶段打磨、抛光、清洗干燥、腐蚀、冲洗。该种金相腐蚀液和金相显示方法能够清晰显示晶界和金相组织、便于控制腐蚀程度、操作简便。

技术领域

本发明涉及金相制备领域，尤其涉及一种硒化铋材料的金相腐蚀液以及金相显示方法。

背景技术

拓扑绝缘体是一种新的量子物质态，完全不同于传统意义上的金属和绝缘体，其体态是有能隙的绝缘态，表面态则是无能隙的金属态，表面态受到体能带结构的时间反演对称保护，不易受到体系中缺陷和杂质的影响。而Bi₂Se₃则是典型的的拓扑绝缘体材料，它不仅具有拓扑绝缘体的出色特性，又因其体能带隙较宽(～0.3eV)，所以具备了在室温条件下得以应用的潜力，综上Bi₂Se₃是目前为止发现的最具科研价值以及实际应用潜力的拓扑绝缘体材料之一。

材料的金相形貌则可以在一定程度上反映出材料基体相的组织结构和缺陷，从而发现显微组织的取向和状态、均匀性等，而这些因素往往决定着材料本身的质量，对材料制备工艺的调整，材料质量的检测等工作具有重大的指导作用，本发明提供一种能够清晰显示晶界和金相组织的Bi₂Se₃的金相腐蚀液，并提供金相组织形貌的显示方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能够清晰显示晶界和金相组织、便于控制腐蚀程度的硒化铋材料的金相腐蚀液。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种使用上述金相腐蚀液的简单易操作的金相显示方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该种硒化铋材料的金相腐蚀液，质量分数配比为：硝酸10～24％，冰醋酸9～19％，柠檬酸4～14％，余量为水。

优选的，硝酸12～22％，冰醋酸10～16％，柠檬酸6～12％，余量为水。

进一步优选的，硝酸17％，冰醋酸14％，柠檬酸9％，余量为水。

该种硒化铋材料的金相显示方法，其特征在于包括以下步骤：

(a)将硒化铋材料的切割成尺寸为7～18mm*7～18mm*17～43mm的方形试样；

(b)第一阶段打磨：选用80-380目的砂纸安装于打磨机上，以水为润湿剂进行打磨，选取7～18mm*7～18mm面为打磨面，所述打磨机转速为110～190r/min，打磨时间7～18分钟；该步骤用于将试样的打磨面的切割痕打磨掉；

(c)第二阶段打磨：将试样用清水洗净，将所述打磨机上的砂纸更换为520～880目，且所述试样的打磨方向与所述第一阶段打磨的划痕呈65°～115°的夹角，所述打磨机转速为110～190r/min，继续打磨所述打磨面，打磨时间7～18分钟；该步骤用于将第一阶段打磨的打磨痕打磨掉；

(d)第三阶段打磨：本阶段打磨与所述第二阶段打磨的区别为将所述砂纸更换为1100～1400目，其余步骤相同；

(e)抛光：将所述砂纸更换为抛光布，并加入抛光剂进行精细抛光，打磨机转速为110～190r/min，打磨时间为7～18分钟；

(f)将所述试样彻底清洗，随后用酒精擦拭水洗后的样块，干燥；

(g)配制腐蚀液质量分数为：硝酸10～24％，冰醋酸9～19％，柠檬酸4～14％，水余量，将试样的所述打磨面浸入腐蚀液内15～110秒，即完成腐蚀；

(h)将腐蚀后的所述试样冲洗2-9分钟。