CN212955432U - 一种金属材料ebsd试样电解抛光装置 - Google Patents
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Abstract
一种金属材料EBSD试样电解抛光装置，包括保温泡沫槽、电解槽、滑轨、绝缘滑块、导电金属棒、导电金属板、导电金属压板、阴极板、导电金属丝及供电电源；电解槽整体放置在保温泡沫槽内部；滑轨水平架设在电解槽正上方，其上设有绝缘滑块；电解槽内贮存有电解液，导电金属棒竖直吊装在绝缘滑块上，导电金属板水平固装在导电金属棒下端，导电金属压板滑动连接在导电金属板上方，试样装夹在两板之间，三者均浸入在电解液中；阴极板通过导电金属丝进行悬吊安装且浸入在电解液中；供电电源的正负极分别与导电金属棒和导电金属丝电连接。本实用新型具有简易便携、操作简单、试样制备质量高、效率高、成功率高及成本低廉的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于金属材料表面处理技术领域，特别是涉及一种金属材料EBSD试样电解抛光装置。
背景技术
随着电子背散射衍射(Electron Backscatter Diffraction，简称EBSD)技术的不断发展和革新，目前已经在晶体材料领域得到较为广泛的应用，EBSD技术在表征和分析材料的晶粒取向差、相鉴别以及相比例、晶粒尺寸、晶界特性和微观织构等方面起着尤为重要的作用。EBSD技术的工作原理为：入射电子束与试样表面呈70°倾斜夹角，在距样品表层几十个纳米厚度范围内形成衍射微区，形成的背散射衍射电子用于成像。因此，这对EBSD试样的制备提出了较高的要求。为了获得高质量的EBSD数据和信息，试样制备成为极其关键的步骤，要求试样表面无应力层、光洁明亮、无污染、腐蚀坑和凹坑等。针对金属或合金的EBSD试样，电解抛光是目前应用最为广泛的一种金属材料表面处理手段。
电解抛光的技术基本原理为：在一定的外加电压下，将直流电流通过电解池使金属试样在电解液中发生阳极溶。由于试样表面不同位置微观上的凹凸不平，导致各处电阻率存在差异，从而使得电流密度大小不一，试样表面凸出部分的溶解速率大于凹处部分的溶解速率，随着电解时间的延长，金属表面粗糙度下降光亮度提高，并且表面应力层会被消除，从而达到良好的电解抛光效果，并且使用电解抛光的方法对试样表面进行处理，不会附加应力，可消除因试样受力或机械加工在试样表面产生的应力。
在制备金属EBSD试样时，绝大多数金属材料都会在一个相对较低的温度环境中进行电解抛光处理，避免金属材料试样与电解抛光液发生化学反应，并且试样表面的电流密度值以及该值的稳定性直接影响着电解抛光效果。为了使电解液维持在相对较低温度环境，通常需要通过引入液氮的方式进行冷却。但是，现有制备EBSD试样的技术没有考虑到低温下电解抛光，液氮存在挥发现象，导致低温环境温度不稳定，使得阳极试样表面电流密度不稳定，易造成电解抛光过度、效率和成功率低的问题。为了维持低温环境，需多次人工引入液氮，进而造成液氮浪费，电解抛光成本升高。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种金属材料EBSD试样电解抛光装置，具有结构简易便携、操作简单、试样制备质量高、试样制备效率高、试样制备成功率高、成本低廉以及实用性强的特点，具有较好的经济效益和应用推广价值。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种金属材料EBSD试样电解抛光装置，包括保温泡沫槽、电解槽、滑轨、绝缘滑块、导电金属棒、导电金属板、导电金属压板、阴极板、导电金属丝及供电电源；所述电解槽整体放置在保温泡沫槽内部；所述滑轨水平架设在电解槽正上方，所述绝缘滑块安装在滑轨上，绝缘滑块可沿滑轨进行直线移动；在所述电解槽内贮存有电解液，所述导电金属棒竖直设置，导电金属棒的上端固连在绝缘滑块上，导电金属棒的下端插入电解液内，所述导电金属板水平固装在导电金属棒的下端，试样放置在导电金属板上表面；在所述导电金属压板上开设有一个圆孔，导电金属压板通过圆孔套装连接在导电金属棒上，导电金属压板可沿导电金属棒进行上下移动，导电金属压板通过重力作用自动压紧在试样上表面；所述导电金属压板、试样及导电金属板均浸入在电解液中；所述阴极板顶端通过导电金属丝进行悬吊安装，阴极板浸入在电解液中；所述供电电源的正极通过铜导线与导电金属棒进行电连接，供电电源的负极通过铜导线与悬吊阴极板的导电金属丝进行电连接。
作为优选，所述电解槽采用长方体结构的聚乙烯塑料盒。
作为优选，所述滑轨采用具有光滑外表面的圆形截面金属杆。
作为优选，所述绝缘滑块采用具有光滑内表面的圆筒形塑料管。
作为优选，所述阴极板采用奥氏体不锈钢片。
作为优选，所述供电电源采用直流电源。
作为优选，在所述电解槽内设置有用于检测电解液温度变化的温度计。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的金属材料EBSD试样电解抛光装置，具有结构简易便携、操作简单、试样制备质量高、试样制备效率高、试样制备成功率高、成本低廉以及实用性强的特点，具有较好的经济效益和应用推广价值。
附图说明
图1为本实用新型的一种金属材料EBSD试样电解抛光装置的结构示意图；
图中，1—保温泡沫槽，2—电解槽，3—滑轨，4—绝缘滑块，5—导电金属棒，6—导电金属板，7—导电金属压板，8—阴极板，9—导电金属丝，10—供电电源，11—电解液，12—试样，13—铜导线，14—温度计。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
如图1所示，一种金属材料EBSD试样电解抛光装置，包括保温泡沫槽1、电解槽2、滑轨3、绝缘滑块4、导电金属棒5、导电金属板6、导电金属压板7、阴极板8、导电金属丝9及供电电源10；所述电解槽2整体放置在保温泡沫槽1内部；所述滑轨3水平架设在电解槽2正上方，所述绝缘滑块4安装在滑轨3上，绝缘滑块4可沿滑轨3进行直线移动；在所述电解槽2内贮存有电解液11，所述导电金属棒5竖直设置，导电金属棒5的上端固连在绝缘滑块4上，导电金属棒5的下端插入电解液11内，所述导电金属板6水平固装在导电金属棒5的下端，试样12放置在导电金属板6上表面；在所述导电金属压板7上开设有一个圆孔，导电金属压板7通过圆孔套装连接在导电金属棒5上，导电金属压板7可沿导电金属棒5进行上下移动，导电金属压板7通过重力作用自动压紧在试样12上表面；所述导电金属压板7、试样12及导电金属板6均浸入在电解液11中；所述阴极板8顶端通过导电金属丝9进行悬吊安装，阴极板8浸入在电解液11中；所述供电电源10的正极通过铜导线13与导电金属棒5进行电连接，供电电源10的负极通过铜导线13与悬吊阴极板8的导电金属丝9进行电连接。
作为优选，所述电解槽2采用长方体结构的聚乙烯塑料盒。
作为优选，所述滑轨3采用具有光滑外表面的圆形截面金属杆。
作为优选，所述绝缘滑块4采用具有光滑内表面的圆筒形塑料管。
作为优选，所述阴极板8采用奥氏体不锈钢片。
作为优选，所述供电电源10采用直流电源。
作为优选，在所述电解槽2内设置有用于检测电解液11温度变化的温度计14。
下面结合附图说明本实用新型的一次使用过程：
在进行金属材料EBSD试样电解抛光前，将导电金属压板7沿着导电金属棒5向上移动一定的高度，保证导电金属压板7与导电金属板6之间留有足够的空间来安放厚度各异的试样12，然后将事先准备好的试样12准确放置到导电金属板6上，之后缓慢向下移动导电金属压板7，使导电金属压板7落在试样12上表面，松开导电金属压板7，导电金属压板7依靠自身重力便可以将试样12压紧在导电金属板6上，避免了试样12发生位置窜动，即使在移动绝缘滑块4时，也可以保证试样12的装夹位置以及试样12与阴极板8之间的平行度不发生变化。当试样12完成安放后，便可以向电解槽2添加入电解液11，保证电解液11的液面完全淹没过试样12和阴极板8，当电解液11添加完成后，再向电解液11内加入液氮并搅拌均匀，通过低温液氮对电解液11进行降温，同时通过温度计14实时检测电解液11的温度变化，确保电解液11的温度满足低温电解抛光要求，由于保温泡沫槽1的存在，可以有效延缓液氮的挥发速度，因此减少了人工引入液氮的次数，节省了液氮使用量，进而有效降低了试样电解抛光的成本。最后，开启供电电源10，试样12在通电后作为阳极，随着电解抛光过程进行，为了防止因液氮挥发导致电解液11的温度升高，需要调控绝缘滑块4在滑轨3上的位置，以实现试样12与阴极板8之间的距离调节，进而使试样12表面的电密度可以维持相对稳定，避免因电流密度升高导致的抛光效果恶化，最终使试样12表面获得良好的抛光质量。
实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。
Claims (7)
1.一种金属材料EBSD试样电解抛光装置，其特征在于：包括保温泡沫槽、电解槽、滑轨、绝缘滑块、导电金属棒、导电金属板、导电金属压板、阴极板、导电金属丝及供电电源；所述电解槽整体放置在保温泡沫槽内部；所述滑轨水平架设在电解槽正上方，所述绝缘滑块安装在滑轨上，绝缘滑块可沿滑轨进行直线移动；在所述电解槽内贮存有电解液，所述导电金属棒竖直设置，导电金属棒的上端固连在绝缘滑块上，导电金属棒的下端插入电解液内，所述导电金属板水平固装在导电金属棒的下端，试样放置在导电金属板上表面；在所述导电金属压板上开设有一个圆孔，导电金属压板通过圆孔套装连接在导电金属棒上，导电金属压板可沿导电金属棒进行上下移动，导电金属压板通过重力作用自动压紧在试样上表面；所述导电金属压板、试样及导电金属板均浸入在电解液中；所述阴极板顶端通过导电金属丝进行悬吊安装，阴极板浸入在电解液中；所述供电电源的正极通过铜导线与导电金属棒进行电连接，供电电源的负极通过铜导线与悬吊阴极板的导电金属丝进行电连接。
2.根据权利要求1所述的一种金属材料EBSD试样电解抛光装置，其特征在于：所述电解槽采用长方体结构的聚乙烯塑料盒。
3.根据权利要求1所述的一种金属材料EBSD试样电解抛光装置，其特征在于：所述滑轨采用具有光滑外表面的圆形截面金属杆。
4.根据权利要求1所述的一种金属材料EBSD试样电解抛光装置，其特征在于：所述绝缘滑块采用具有光滑内表面的圆筒形塑料管。
5.根据权利要求1所述的一种金属材料EBSD试样电解抛光装置，其特征在于：所述阴极板采用奥氏体不锈钢片。
6.根据权利要求1所述的一种金属材料EBSD试样电解抛光装置，其特征在于：所述供电电源采用直流电源。
7.根据权利要求1所述的一种金属材料EBSD试样电解抛光装置，其特征在于：在所述电解槽内设置有用于检测电解液温度变化的温度计。
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| CN202021853073.2U CN212955432U (zh) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 一种金属材料ebsd试样电解抛光装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114086236A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-02-25 | 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 | 一种电解抛光的方法 |
| CN114235866A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-25 | 中国核动力研究设计院 | 一种辐照后锆合金的ebsd试样制备方法 |
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2020
- 2020-08-31 CN CN202021853073.2U patent/CN212955432U/zh active Active
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