[发明专利]一种显示高纯铝金相的方法

说明书

本发明提供了一种显示高纯铝金相的方法，属于高纯金相领域。本发明在精磨时以无水乙醇作为冷却液，相比水，无水乙醇的氧化性能差，吸热性能好，能避免高纯铝在精磨过程钝化而影响金相的观察；同时本发明只需进行简单的车平、研磨、化学腐蚀等工艺，不仅简单方便，对设备要求低，也更加节省时间。

技术领域

本发明属于高纯金相领域，具体涉及一种显示高纯铝金相的方法。

背景技术

金属材料的强度、硬度、延展性等性能与其内部的组织结构有着密切联系，观察金相是研究分析金属材料内部组织结构最为直接有效的方法。高纯铝具有密度小，热导率、电导率以及对光的反射率高，抗大气腐蚀能力强，加工成形性能好，没有低温脆性，强度与塑性均随着温度的下降而升高等优良的性能，被广泛应用在电子工业及航空航天领域。目前，高纯铝的金相试样制备的方法为：砂纸研磨、绒布机械抛光/电解抛光、化学腐蚀/电解浸蚀，然后利用金相显微镜对试样的金相组织进行观察。但是纯铝质地较软，研磨过程中容易镶嵌砂纸中的碳化硅，且在精磨过程中易被钝化，因此对于研磨时的转速、力度以及冷却液要求比较高，要将表面磨出镜面存在一定的难度。

CN106596214A提出将研磨、机械抛光、电解抛光和化学浸蚀结合起来来制备高纯铝金相样品；CN106987893A提出采用电解腐蚀来制备高纯铝金相样品。这些方法不仅对设备要求比较高，操作不够简单方便，而且研磨过程中仍不可避免出现上述问题，处理时间也较长。

因此有必要优化高纯铝金相样品的制备方法，避免将砂纸中的碳化硅镶嵌到高纯铝中，防止精磨过程中高纯铝表面被钝化，降低对设备的要求，采用更加简单方便的操作，缩短处理时间。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种显示高纯铝金相的方法，不仅能够防止精磨过程中高纯铝表面被钝化，而且操作更加简单方便，对设备要求也更低。

为实现上述目的，本发明提供了一种显示高纯铝金相的方法，包括以下制备步骤：

(1)取样，将样品的表面车平；

(2)依次用粒度逐渐较小的水性砂纸进行研磨；

(3)采用比步骤(2)中粒度更小的水性砂纸进行精磨，所述精磨以无水乙醇作为冷却液；

(4)将精磨后的样品表面进行抛光；

(5)将抛光后的样品表面进行化学腐蚀，再用清洗剂进行清洗，干燥。

钝化是由于金属与氧化性物质作用，导致在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、牢固地吸附在金属表面上的钝化膜。精磨过程中由于高纯铝容易钝化，导致表面存在钝化层而影响金相的观察。上述方法以无水乙醇作为精磨过程的冷却液，因为无水乙醇的氧化性能不及水，且吸热性能优于水，所以在精磨的过程中能降低高纯铝氧化的速度，从而极大地避免高纯铝在精磨过程中出现表面钝化。

所述步骤(2)中的研磨，可以选择以无水乙醇、水或者无水乙醇与水的混合物作为冷却液。考虑到精磨过程的钝化问题才是影响金相观察的主要因素，同时考虑成本，优选所述步骤(2)中以水作为冷却液。

优选地，所述步骤(2)中，每次研磨的转速为350-450r/min；所述步骤(3)中，精磨的转速为300～500r/min。当所述步骤(2)和步骤(3)中的研磨在上述特定转速下，能够避免在研磨过程中水性砂纸中的碳化硅镶嵌到高纯铝中。

进一步优选地，所述步骤(3)中，精磨的转速为350r/min。

优选地，所述步骤(2)和所述步骤(3)中进行研磨时，同一面相邻两次研磨的方向垂直；每次研磨都直至样品表面平整，看不见上一次车过或研磨的痕迹。同一面相邻两次研磨的方向垂直，能够使下一次研磨将上一次研磨产生的磨痕磨去。

优选地，所述步骤(3)中，精磨后样品表面平整，没有肉眼可见的划痕，且出现镜面。