CN109580315A - 金相腐蚀剂、铜及铜合金的金相组织显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铜及铜合金的金相组织显示方法，其包括：第一步，提供铜及铜合金金相试样，所述金相试样包括铜层及镀覆在铜层上的铜合金层；第二步，提供一个容器，将金相试样固定至容器内，加入保丽树脂；第三步，取出具有保丽树脂包围的金相试样，对所述金相试样进行机械研磨，再对研磨后的金相试样进行机械抛光；第四步，提供金相腐蚀剂，所述金相腐蚀剂为三氯化铁与盐酸的混合溶液，将抛光后的金相试样浸染所述金相腐蚀剂进行金相微腐蚀；第五步，将腐蚀后的金相试样冲洗烘干，用显微镜观察所述将烘干后的金相试样的铜层与铜合金层，藉此可清晰地显示出铜及铜合金的界限，进而有利于铜层厚度测量等。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种金相组织观察试验技术，尤其涉及一种应用于表面镀层金相显微组织观测的金相腐蚀剂、铜及铜合金的金相组织显示方法。
【背景技术】
金属材料的内部组织结构与硬度、强度、延展性等材料性能有着直接和密切的联系，金相观察是研究金属材料内部组织结构最为直接有效的方法。金相是指金属或合金的化学成分以及各种成份在金属或合金内部的物理状态和化学状态。采用金相显微显示方法可对不同金属或合金层界线和厚度进行金相显微组织观测。其中，对表面镀层金相显微组织进行观测首先要采用化学浸蚀法，即采用合适的金相腐蚀剂使分层间界线显示出来，然后用光学或电子显微镜量测镀层的厚度。
然而，现有技术中对铜及铜合金进行分层金相显微组织显示的效果比较差，而且对铜及铜合金层进行金相显微组织显示的方法及步骤繁琐。如铜及铜合金电解腐蚀会受电压、电流、温度及时间等因素影响，其腐蚀程度较难掌控。
因此，如何选择合适的金相腐蚀剂，如何使铜层与铜合金层间的界线显示效果良好、如何简化金相组织显示方法就显得十分必要。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种腐蚀效果好且腐蚀时间可精确控制的金相腐蚀剂、铜及铜合金的金相组织显示方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种铜及铜合金的金相组织显示方法，该显示方法包括：第一步，提供铜及铜合金金相试样，所述金相试样包括铜合金层及镀覆在铜合金层上的铜层；第二步，提供一个容器，将金相试样固定至容器内，加入保丽树脂；第三步，取出具有保丽树脂包围的金相试样，对所述金相试样进行机械研磨，再对研磨后的金相试样进行机械抛光；第四步，提供金相腐蚀剂，所述金相腐蚀剂为三氯化铁与盐酸的混合溶液，将抛光后的金相试样浸染所述金相腐蚀剂进行金相微腐蚀；第五步，将腐蚀后的金相试样冲洗烘干，用显微镜观察所述将烘干后的金相试样的铜层与铜合金层。
进一步的，所述金相腐蚀剂具体配比为三氯化铁为5～8克、盐酸为10～15毫升及水为82～87毫升。
进一步的，所述金相试样放入保丽树脂后进行4h～6h的冷镶埋。
进一步的，所述金相试样浸染所述金相腐蚀剂进行腐蚀10s～20s。
进一步的，所述金相试样腐蚀后需用流动水冲洗5s～10s。
进一步的，所述金相试样冲洗后用烘箱烘烤且烘烤温度为50℃，烘烤时间3min～5min。
进一步的，第四步中，采用棉签蘸取腐蚀液擦拭金相试样或将金相试样置于流动的腐蚀液下的方式进行金相微腐蚀。
进一步的，第五步中，使用高倍率光学显微镜或电子扫描电镜进行金相组织观察。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种金相腐蚀剂，用于对铜及铜合金金相试样的腐蚀，所述金相试样包括铜合金层及镀覆在铜合金层上的铜层，所述金相腐蚀剂为为三氯化铁与盐酸的混合溶液。
进一步的，所述金相腐蚀剂具体配比为三氯化铁为5～8克、盐酸为10～15毫升及水为82～87毫升。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：使用上述技术方案可大大提高铜及铜合金腐蚀效率及表面金相显微组织显示效果。
【附图说明】
图1是腐蚀前铜及铜合金层金相组织显示图片；及
图2是腐蚀后铜及铜合金层金相组织显示图片。
【具体实施方式】
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明，下面结合具体实例对本发明的技术方案进行详细说明。该显示方法包括以下步骤：
第一步，提供提供铜及铜合金金相试样，如图1所示，该金相试样包括铜层11及镀覆在铜层11上的铜合金层12，虚线M为两层的分界线，在该实物中分界线不明显；
第二步，提供一个容器(未图示)，将金相试样用一个固定件固定至容器内，注入液态的保丽树脂，所述金相试样放入保丽树脂后进行4h～6h的冷镶埋，冷镶埋后的效果如图1所示，保丽树脂层13围设在所述铜合金层12的外侧；
第三步，取出具有保丽树脂包围的金相试样，若容器为圆形，则该整体结构也为圆形，该种结构类似琥珀状，对所述取出后的金相试样进行机械研磨，再对研磨后的金相试样进行机械抛光；
第四步，提供金相腐蚀剂，所述金相腐蚀剂为三氯化铁与盐酸的混合溶液，具体的，所述金相腐蚀剂的配比为三氯化铁为5～8克、盐酸为10～15毫升及水为82～87毫升，将抛光后的金相试样浸染所述配比的金相腐蚀剂进行10s～20s金相微腐蚀，所述腐蚀方式可以采用如下两种方式：用棉签蘸取腐蚀液擦拭金相试样或将金相试样置于流动的腐蚀液下进行金相微腐蚀，需要注意的是，浸染腐蚀剂的金相试样的腐蚀时间不能太长，需要时刻用秒表计时观察浸染时间，以免将所述铜层过度腐蚀；
第五步，将腐蚀后的金相试样进行冲洗，具体的需要用流动水冲洗所述腐蚀后的金相试样需用5s～10s，再将冲洗后的金相试样进行烘干，具体的所述冲洗后的金相试样用烘箱烘烤且烘烤温度为50℃，烘烤时间3min～5min为最佳，最后使用高倍率光学显微镜或电子扫描电镜进行金相组织观察观察所述将烘干后的金相试样的铜层11与铜合金层12，如图2所示，可清楚、明显的观察到所述铜层11、铜合金层12及保丽树脂层13之间分界线，所述腐蚀剂主要针对铜层腐蚀效果强而相对所述铜合金层而相对较弱，故，可以看到所述铜层已经被腐蚀成条纹态的组织状，以此可以保障后续的改善与测量。
所以，运用本发明的技术方案可清晰地显示出铜层11(被镀覆层)及铜合金层12(金属镀层)的界限，有利于分层观察，进而有利于铜层11厚度测量等，并能够清晰地显现出铜层11及铜合金层12金相显微组织。
本实施例中的金相腐蚀剂是三氯化铁与盐酸的混合溶液，其具体配比为：具体配比为三氯化铁为5～8克、盐酸为10～15毫升及水为82～87毫升制成。应用所述金相腐蚀剂对铜及铜合金金相试样进行腐蚀，可大大提高铜及铜合金腐蚀效率及金相显微组织显示效果。将三氯化铁与盐酸按要求比例均匀混和即得所述金相腐蚀剂，配制方法简单，且该腐蚀剂主要对所述铜层腐蚀效果强而对铜合金层的腐蚀效果相对较弱，故而可以区分开铜层及铜合金层的分界线，满足所需腐蚀效果。而且所用试剂均为常规试剂，可以使本发明的使用推广更加便捷。另外，本发明的金相腐蚀剂腐蚀的速度呈现均匀稳定的态势，使腐蚀程度能够较为有效地控制。
以上所述仅为本发明的部分实施方式，不是全部的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变化，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种铜及铜合金的金相组织显示方法，其特征在于，该显示方法包括：
第一步，提供铜及铜合金金相试样，所述金相试样包括铜层及镀覆在铜层上的铜合金层；
第二步，提供一个容器，将金相试样固定至容器内，加入保丽树脂；
第三步，取出具有保丽树脂包围的金相试样，对所述金相试样进行机械研磨，再对研磨后的金相试样进行机械抛光；
第四步，提供金相腐蚀剂，所述金相腐蚀剂为三氯化铁与盐酸的混合溶液，将抛光后的金相试样浸染所述金相腐蚀剂以进行金相微腐蚀；
第五步，将腐蚀后的金相试样冲洗烘干，用显微镜观察所述将烘干后的金相试样的铜层与铜合金层。
2.如权利要求1所述的铜及铜合金的金相组织显示方法，其特征在于：所述金相腐蚀剂具体配比为三氯化铁为5～8克、盐酸为10～15毫升及水为82～87毫升。
3.如权利要求1所述的铜及铜合金的金相组织显示方法，其特征在于：所述金相试样放入保丽树脂后进行4H～6H的冷镶埋。
4.如权利要求1所述的铜及铜合金的金相组织显示方法，其特征在于：所述金相试样浸染所述金相腐蚀剂进行腐蚀的时间为10S～20S。
5.如权利要求1所述的铜及铜合金的金相组织显示方法，其特征在于：所述金相试样腐蚀后需用流动水冲洗的时间为5S～10S。
6.如权利要求1所述的铜及铜合金的金相组织显示方法，其特征在于：所述金相试样冲洗后用烘箱烘烤且烘烤温度为50℃，烘烤时间3MIN～5MIN。
7.如权利要求1所述的铜及铜合金的金相组织显示方法，其特征在于：第四步中，采用棉签蘸取腐蚀液擦拭金相试样或将金相试样置于流动的腐蚀液下的方式进行金相微腐蚀。
8.如权利要求1所述的铜及铜合金的金相组织显示方法，其特征在于：第五步中，使用高倍率光学显微镜或电子扫描电镜进行金相组织观察。
9.一种金相腐蚀剂，用于对铜及铜合金金相试样的腐蚀，其特征在于：所述金相试样包括铜合金层及镀覆在铜合金层上的铜层，所述金相腐蚀剂为为三氯化铁与盐酸的混合溶液。
10.如权利要求9所述的金相腐蚀剂，其特征在于：所述金相腐蚀剂具体配比为三氯化铁为5～8克、盐酸为10～15毫升及水为82～87毫升。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190405 |
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