样品研磨

在许多情况下,在为电子背散射衍射(EBSD)制备样品时,选择使用的切割技术可以有效地限制截面损伤。与切割步骤相比,初始研磨阶段应尽量减少侵蚀,损伤更小。因此,通常不建议使用磨石等表面和其他侵蚀性研磨表面。

精磨工序比粗磨工序损伤小。通过这种方式,制备过程中的每一步都将去除前一步中引入的损伤,并逐渐形成一个具有非常薄损伤层的表面,该损伤层可在最终抛光步骤中去除。

平面磨削可以通过多种方式实现,使用各种磨料。固定磨料表面可使用金刚石、氧化铝或立方氮化硼(CBN)磨料。将磨料粘结到砂轮上的方法在很大程度上决定了磨削特性——粘结介质越硬或越硬,表面的磨削作用越强。用于制作样品平面的磨削表面类型取决于所制备的材料。

对于较软的材料,可使用含碳化硅或氧化铝磨料的粗砂纸,但此类材料的耐久性或特性可能不适用于某些材料。一般来说,为了保持磨粒锋利,砂纸需要经常更换。对于较硬和混合材料,金刚石磨盘通常是最佳选择。遵循制造商的建议和建议。

可用于EBSD样品制备的不同磨削表面示例。

平面磨削也可以使用涂抹在合适表面上的糊料或泥浆来实现。以这种方式而不是使用固定磨料进行磨削,可以显著降低侵蚀性,保持更好的平整度,并限制通常与固定磨料相关的脆性断裂和塑性变形。

粗磨的特点:

  • 用于研磨的磨料是固定的或粘合的,要么粘在纸上,要么与树脂混合,制成磨石或磨盘。
  • 在磨盘或砂纸的机械旋转过程中,单个磨粒的作用类似于工具,可以粘住并从表面取出碎屑。
  • 第一个研磨步骤是平面研磨,去除切割造成的损坏,并将夹在夹具中的样品整平,以便自动准备。
  • 表面的选择取决于待研磨材料的物理特性,这一点至关重要。
  • 刚性固定磨料比减震衬垫中的磨料更具侵蚀性,确保更好的平整度。
  • 一般来说,保持锋利的磨料有助于获得良好的研磨特性,同时将损坏降至最低。

粗磨步骤后球墨铸铁样品的光学图像
球墨铸铁刨平样品

精磨可以通过多种方式实现,使用各种磨料,主要是碳化硅和金刚石。不同的准备表面可用于精磨,可根据固定的磨粒或添加到刚性研磨表面的磨粒进行区分。碳化硅砂纸传统上用于磨削,但存在一些缺点;由于纸张具有一定的弹性,样品不会保持非常平整,需要几个准备步骤,需要3-4张不同粒度的纸张进行细磨。碳化硅研砂纸会很快变钝,因此应在短时间研磨后丢弃,以保持有效的去除能力。在含有钝磨料的表面上进行研磨会由于涂抹、打磨和局部加热造成大量表面损坏。

通过在粗抛光布或刚性制备表面上使用金刚石作为磨料,可以将精磨简化为一步,这比使用碳化硅砂纸进行研磨更有效,并产生更平坦的样品表面。确保使用锋利的磨料,并遵循制造商关于磨削转速、方向、力、时间和所用润滑剂的说明。磨削过程中注入的损伤可能在抛光表面中不可见,但会扭曲EBSD结果,甚至完全抑制花样形成。



刚性细磨盘的图像
磨盘:刚性细磨盘的图像
样品制备过程中不同步骤使用的碳化硅砂纸的图像
砂纸:样品制备过程中用于不同步骤的碳化硅砂纸的图像。

请记住,不同的材料具有不同的磨损特性。因此,研磨材料和条件的选择可以针对给定的样品。在每个研磨阶段后,建议使用光学显微镜检查研磨表面,以确保前一阶段(无论是切割阶段还是研磨阶段)的所有损坏都已完全清除。以这种方式前进到所需的最细磨料尺寸,准备抛光。这一阶段的小心将大大减少获得良好表面所需的抛光量。

精磨的特点:

  • 用于精磨的磨料是固定的或粘合的,要么粘在纸上,要么与树脂混合,要么添加到刚性研磨面上。
  • 精磨的目的是将样品的损坏和表面粗糙度降低到适合抛光的程度。
  • 表面的选择取决于待研磨材料的物理特性,这一点至关重要。
  • 与使用带有减震衬垫的表面相比,刚性固定磨料的准备效果更为平坦。
  • 一般来说,保持锋利的研磨剂可以在最小损伤的情况下获得更佳的研磨特性。
  • 应使用光学显微镜检查细磨表面,以确保前一阶段的所有损坏完全消除。
精磨步骤后球墨铸铁的光学图像。

球墨铸铁细磨样品




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