CN2031404U

CN2031404U - 磁力驱动旋喷电解抛光槽

Info

Publication number: CN2031404U
Application number: CN 88219085
Authority: CN
Inventors: 张伯承
Original assignee: JIANGSU POLYTECHNICAL COLLEGE
Current assignee: JIANGSU POLYTECHNICAL COLLEGE
Priority date: 1988-05-21
Filing date: 1988-05-21
Publication date: 1989-01-25

Abstract

一种主要用于金相试样电解抛光的磁力驱动旋喷电解抛光槽。利用电解液在圆筒中高速回转时边周上升的原理，由导喷盘与喷嘴直接将电解液均匀地喷射到试样被抛光表面。通电后即可快速获得平滑光泽的抛光效果。试样托盘上抛光窗孔的设计不仅可以方便地改换抛光截面的大小和形状，而且较好的解决了表面分析试样的边缘容易塌陷的问题。这种电解抛光槽结构简单，容易清洗和运转稳定，还可进行浸渍式抛光和作电解浸蚀槽使用。

Description

本发明涉及一种主要用于金相试样电解抛光的磁力驱动旋喷电解抛光槽。

电解抛光是利用阳极溶解作用，使金属试样表面凸起部分较快溶解，以形成平滑表面的方法。实现金相试样电解抛光的电解槽，有浸渍式和喷射式两类。浸渍式电解抛光槽中，试样被抛光表面浸在低速流动或低速搅拌的电解液中，通电后靠阳极试样表面及附近形成的固体膜和粘液层来实现表面微观和宏观抛光。通过粘液层的扩散来控制抛光过程。浸渍式电解抛光速度低、样面光泽差，有时还会在样面上形成沉积膜而需要清洗。浸渍抛光需要按电流电压特性曲线选择规范。由于不同材质的试样在不同电解液中的特性曲线多不相同，因而电解抛光的规范选择复杂，常需试验确定。喷射式电解抛光槽中，电解液被垂直喷射到试样被抛光表面。喷射电解抛光时，在极化曲线上不出现极限电流，在试样被抛光表面及其附近也不大可能存在粘液层，喷射抛光的规范选择容易，抛光速度快，获得的抛光面光泽好，但现有的喷射式电解抛光槽结构复杂、清洗不便，磁力驱动泵起动困难，运转不稳定，转子容易发生跳动或停转。电解抛光槽中阳极试样与阴极之间的距离不易调节。喷射式电解抛光槽一般不能作电解浸蚀槽使用。此外，电解抛光时因边缘与梭角处优先溶解而造成的塌陷问题，无论是浸渍式抛光或是喷射式抛光都没有得到满意的解决。

本发明的目的是设计一种结构简单、起动容易、运转稳定、清洗方便、电极间距可调，既能进行喷射式抛光又能进行浸渍式抛光和电解浸蚀的磁力驱动电解抛光槽。而且能较好地解决边梭的抛光塌陷问

本发明的磁力驱动旋喷电解抛光槽（见图2）主要由槽体、磁力驱动装置和电极组成。电解抛光槽槽体（见图1）由薄壁园筒2、导喷盘4、喷嘴5、试样托盘6和容器3组成。薄壁园筒2的外径略小于容器3，内壁与导喷盘4通过螺纹联接。导喷盘4可以沿薄壁园筒2升降，以调节抛光时的电极间距离和调整电解液的一次需用量。薄壁园筒2还有使电力线分布均匀的作用。在喷射抛光时，电解液会沿容器3和薄壁园筒2之间的配合间隙上升。为了防止电解液外溢，在稍低于容器3高度的薄壁园筒2上部园周壁上开有若干个回流孔32。导喷盘4的边周设置有喷嘴5。喷嘴5可以固定在导喷盘4上，亦可用螺纹联接，以便更换不同喷口大小的喷嘴和调节喷口与试样被抛光面之间的距离，喷嘴5的喷口口径一般小于导喷盘4外径的 1/4 。也可以设置多个口径大小不同的喷嘴，根据试样抛光需要选用。试样托盘6安放在导喷盘4的台肩33上。试样托盘6的边周对应于喷嘴5的园周上开有多个大小形状各不相同的窗孔29。使用时根据被抛光试样的大小和形状，将所需的窗孔29对正喷嘴5的喷口，试样就压放在窗孔29上。为了改善电解液的回流，窗孔29的下端进行倒角。窗孔29的上端可以有一平凸台31。一般金相检验试样的抛光面就贴合在窗孔29的上端凸台平面上。对于作表层金相检验的试样，为了减少电解抛光时因边缘优先溶解而造成塌陷的现象，窗孔29的上端应做成倒锥或斜口31形式。试样7所要抛光的边缘紧贴在窗孔29的斜口30上，使电解液能射到所要抛光的边梭而不让它穿漏。窗口29上端斜口30的倾斜角度不宜过大，以免影响射向被抛光面的电解液回流而降低抛光效果。斜口倾角一般应≤60°。为了便于电解液的回流，导喷盘4与试样托盘6的中心分别开有回流孔27和28，其孔径一般比喷嘴5的进水口略大。导喷盘4与试样托盘6之间亦需有适当的回流间隙34，以便喷射时电解液的回流。容器3除存储电解液外，兼作阴极，它与接阴极的冷阱阱芯9相接触。薄壁园筒2、导喷盘4、试样托盘6与喷嘴5都用耐蚀绝缘材料制造。容器3则由耐蚀无磁性的导体材料制成。磁力驱动装置（见图2），主要由电机15、磁钢24和磁性转子1组成。其构造与作用与一般磁力搅拌器相同。使用时，将电解液倒入容器3，放进磁性转子1。然后将容器3连同电解槽槽体放置在磁钢24的上方。电机15通过磁钢24带动磁性转子1高速转动，容器3内的电解液在薄壁园筒2中作高速回转。高速回转的电解液在中心形成旋涡，边周则受离心力和器壁约束而上升，通过导喷盘4和喷嘴5向上喷射到试样7的被抛光表面。改变电机15的转速和导喷盘4及试样托盘6浸入电解液的深度，不仅可调节电解液的喷射高度，而且还可作浸渍式电解抛光或电解浸蚀使用。

同现有电解抛光槽相比，本发明的旋喷电解抛光槽有以下特点：

1.结构简单，使用方便。与一般喷射式电解抛光槽不同，它没有固定的泵体和泵盖。因而克服了一般磁力泵存在的运转不稳和转子容易跳动的缺点。

2.试样托盘上抛光窗孔的设计，能简便地满足不同大小和形状的试样抛光需要，并且较好的解决了电解抛光中长期存在的边梭优先溶解而造成的塌边问题。

3.电极间距在一定范围内可调。一般喷射式电解抛光槽的电极间距多为固定。旋喷电解抛光槽可以通过电极间距的改变来调节抛光电流大小。而且在抛光试样不多的情况下，节省电解液的一次需用量。

4.功能多，不仅可以进行喷射式电解抛光，也能进行浸渍式抛光和作电解浸蚀槽使用。

附图说明

图1为磁力驱动旋喷电解抛光槽槽体剖面图。

图2为半导体致冷电解抛光仪剖面图

1.磁性转子 2.薄壁园筒 3.容器 4.导喷盘 5.喷嘴 6.试样托盘 7.试样 8.上箱盖 9.冷阱阱芯 10.冷阱阱口 11.阴极引线 12.致冷电堆 13.试样压杆 14.致冷电源 15.电机 16.保温材料 17.散热器 18.箱框侧板 19.测温头 20.塑料隔板 21.中隔板 22.箱底盖 23铝压板 24.磁钢 25.铝法兰 26.电机调速电源 27.导喷盘回流孔 28.试样托盘回流孔 29.窗孔 30.斜口 31平凸台 32.回流孔 33.台肩 34.回流间隙

本发明的实施例

图2为半导体致冷电解抛光仪的冷阱及其安放在冷阱中的磁力驱动旋喷电解抛光槽。

半导体冷阱主要由冷阱阱芯9、半导体致冷电堆12、散热器17、冷阱阱口10、测温头19等组成。冷阱阱芯9为铝质或无磁性的不锈钢制成的园桶。外壁接阴极。内腔尺寸为112×100mm。致冷电堆12可选用BZT₃－11722或CT₁－12705致冷块。测温头19为热敏电阻。磁力驱动装置用的电机15为ND－D型无级变速可逆电机。固定在冷阱阱芯9的下方。磁钢24用铝质法兰25和铝压板23固定在电机15的轴上。磁性转子1可用F₄型密封式磁力搅拌子。盛电解液的容器3为18－8不锈钢杯。内径110mm，高110mm。薄壁园筒2可用内径为100mm的厚壁PVC塑料水管制成。内壁螺纹为M105×2，与导喷盘4的外螺纹相配。喷嘴5用螺纹安装在导喷盘4上。喷嘴5的喷口直径为φ8～φ25mm。试样托盘6为φ96×5的园盘。安放在导喷盘4的台肩30上。正对喷嘴5的试样托盘6上，开有大小及形状不同的窗孔29，以供不同要求的抛光试样选用。抛光窗孔29下端进行倒角，上端除有凸台外，窗孔可开出斜口或倒锥。试样压杆13由φ4mm18－8不锈钢钢丝弯成。试样压杆13接抛光电源的阳极。电解抛光时，将适量电解液及磁性转子放入不锈钢容器3内。容器3连同电解抛光槽体一起放入冷阱阱芯9中，调整好导喷盘4在电解液中的浸入深度。试样7安放在对正喷嘴5的试样托盘6的窗孔29上，用试样压杆13压住。开动电机15使磁钢24带动磁性转子1高速旋转，电解液就从喷嘴5的喷口喷出，射到试样被抛光表面，接通抛光电流后即可进行金相试样的喷射式电解抛光。

旋喷电解抛光槽要作浸渍电解抛光时，将导喷盘4连同试样托盘6一起旋入电解液，使试样被抛光面浸入电解液大约1～3mm左右深。启动电机15使磁性转子对电解液作低速搅拌，接通抛光电源即可进行浸渍式电解抛光。

试样抛光面的电解浸蚀亦可在旋喷电解抛光槽中进行，将导喷盘4连同试样托盘6一起旋入电解液1～3mm深。接通电解浸蚀电流，就可按所选规范进行试样的电解浸蚀。电解浸蚀时磁性转子一般不作转动，电解液在静态下进行浸蚀。

Claims

1、一种主要用于金相试样电解抛光的磁力驱动旋喷电解抛光槽，它主要由槽体、磁力驱动装置和电极组成，其特征在于槽体由薄壁园筒2、导喷盘4、喷嘴5、试样托盘6和容器3组成，薄壁园筒2置于容器3中，薄壁园筒2的内壁与导喷盘4用螺纹配合，导喷盘4可以通过螺纹在筒内升降，导喷盘4的边周设有喷嘴5，试样托盘6置于导喷盘4上方的台肩30上，导喷盘4和试样托盘6之间有回流间隙34，导喷盘4和试样托盘6的中心都开有回流孔27、28，薄壁园筒2的上方也开有回流孔32。

2、根据权利要求1所述的磁力驱动旋喷电解抛光槽，其特征在于试样托盘6在对应于喷嘴5的园周上开有与试样所需抛光面积相配合的一个或多个大小形状各不相同的抛光窗孔29，窗孔29下端倒角，上方有平凸台31，窗孔29的上端可开成斜口，斜口的倾斜角度不宜过大，一般应≤60°。

3、根据权利要求1所述的磁力驱动旋喷电解抛光槽，其特征在于喷嘴5的喷口口径一般小于导喷盘外径的 1/4 ，导喷盘4及试样托盘6上的回流孔27与28的孔径略大于喷嘴5的进水口直径。

4、根据权利要求1所述的磁力驱动旋喷电解抛光槽，其特征在于薄壁园筒2、导喷盘4、试样托盘6、喷嘴5用耐腐蚀的绝缘材料制成，容器3则由耐蚀无磁性的导体材料制成。