纤维材料中金相微观组织结构检测方案(切割机)

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Buehler，An ITW CompanyBuehler China·Shanghai9 13A，NO. 88， Xin Jun Ring Road， Caohejng HI-TECH PARKPujiang Town Minhang District， Shanghai，201114， China++86.400.111.8683m info.cn@buehler.come www.buehler.cn 标乐试样秀 标乐先进的制样技术增强型纤维材料的样品制备 前言： 增强型纤维材料中我们最熟悉的莫过于碳纤维了，碳碳维是一种含含量在95%以上的高强度、高模量的新型纤维材料，已经普遍应用在汽车、航空航天、医疗、国防及民用工业等众多领域，因为其具有轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好，良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等等优良性能，碳化硅被誉为"黑色黄金”。当然，除了碳纤维以外，碳化硅纤维和玻璃纤维也是我们所熟知的应用较广的纤维材料。本次分享将与大家分别探讨碳纤维、碳化硅纤维、玻璃纤维的样品制备那些事。 以碳纤维板为例，样品的取样切割通常选用精密切割机，选择高速还是低速根据样品的厚度，搭配金刚石切割片，切割效率高，表面质量好。 切割成可镶嵌试样后，为了便于后续的研磨/抛光，通常选择冷镶嵌保护样品，并制成统一尺寸试样便于自动磨抛，镶嵌过程可选配真空浇注系统提高树脂的渗透、保边性，同时消除树脂中的气泡。 常规碳纤维样品的研磨选用常规碳化硅砂纸即可(碳纤维增强陶瓷基复合材料需金刚石磨盘))，t研磨产生的损伤/碎边可通过抛光布搭配金刚石抛光液抛光去除，在粗抛/中抛时为保证纤维束与粘结剂之间的平整性，优先选择中等或细线束编织抛光布。推荐如下可参考工艺。 步骤 1 2 3 4 5 制备表面 CarbiMet砂纸 CarbiMet砂纸 VerduTex抛光布 TriDent抛光布 ChemoMet抛光布 粒号 P400 P1200 3um ium 0.05um MasterPrep氧化铝抛光液 金刚石悬浮液 金刚石悬浮液 润滑剂 水 水 MetaDi Fluid MetaDi Fluid 力值(单样) 15N 15N 25N 25N 15N 时间(分：秒) 磨平 2：00 6：00 2：00 1：00 底盘转速(rpm) 200 150 150 150 150 动力头转速(rpm) 60 60 60 60 60 转向 >> >> >< >< >< 注：时间及力值依据样品大小调整，该样品直径30mm ·最后10秒用水冲洗样品及抛光布 >>同向><反向 碳化硅纤维样品 碳化硅纤维是一种以碳和硅为主要成分的高性能陶瓷材料，从形态上分为晶须和连续碳化硅纤维，具有高温耐氧化性、高硬度、高强度、高热稳定性、耐腐蚀性和密度小等优点。与碳纤维相比，在极端条件下，碳化硅纤维能够保持良好的性能。由于其具有良好的性能，在航空航天、军工武器装备等高科技领域备受关注，常用作耐高温材料和增强材料。用做增强材料时，常与碳纤维或玻璃纤维合用，以增强金属和陶瓷为主，如做成喷气式飞机的刹车片、发动机叶片、着陆齿轮箱和机身结构材料等。 碳化硅纤维的切割同样选择精密切割机搭配金刚石刀片，但在研磨时，因碳化硅本身高的硬度，普通碳化硅砂纸已经满足不了要求，需要选择专用于硬质材料的金刚石磨盘，抛光时同样以金刚石悬浮液作为抛光介质。 步骤 1 2 3 4 (4) 制备表面 DGD Terra金刚石磨盘 DGD Terra金刚石磨盘 VerduTex抛光布 TriDent抛光布 MicroCloth抛光布 粒号 30um 9um 3um 金刚石悬浮液 ium ium 金刚石悬浮液 金刚石悬浮液 润滑剂 水 水 MetaDi Fluid MetaDi Fluid MetaDi Fluid 力值(单样) 25N 25N 25N 25N 20N 时间(分：秒) 磨平 2：00 8：00 2：00 2：00 底盘转速(rpm) 150 150 150 150 150 动力头转速 (rpm) 60 60 60 60 60 转向 >> >> >< >< >< 注：时间及力值依据样品大小调整，该样品直径30mm >>同向><反向 碳化硅纤维截面边缘在研磨时易碎裂，通过3um较长时间的抛光能得到完整的边界，当金属基纤维增强材料在 1um终抛时可将抛光布更换为绒毛布。如需进行 EBSD 分析，终抛结束后进行振动抛光即可。 ( 13A， N O.8 8 ，Xin Jun Ring Road， C aohejng HI-TECH PARK Puj i ang To w n， Mi n hang District，Shanghai，20 1 114， Ch i na phon e ： +86. 4 00.111.8683|em ai l ： i nfo.cn@buehler.com|ww w. b uehl er. c n ) 玻璃纤维(Fibreglass)，是一能性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性妆、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，日电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。 因为玻璃纤维性脆，以上图中的玻纤条为例，切割时控制好夹持力度和进给速率，同时选用LC型的刀片，防止切割开裂，研磨选用金刚石磨盘。 ( 13A， NO. 88， Xin Jun Ring Road， Caohejng HI-TECH PARK Pujiang Tow n ， Minhang Distr i ct， Shanghai，201114，Chi n a ) 步骤 1 2 3 4 5 制备表面 DGD Terra金刚石磨盘 DGD Terra金刚石磨盘 VerduTex抛光布 TriDent抛光布 ChemoMet抛光布 粒号 30um 9um 3um ium 0.05um MasterPrep 金刚石悬浮液 金刚石悬浮液 氧化铝抛光液 润滑剂 水 水 MetaDi Fluid MetaDi Fluid 力值(单样) 20N 20N 25N 25N 15N 时间(分：秒) 磨平 2：00 10：00 2：00 1：30 底盘转速 (rpm) 150 150 150 150 150 动力头转速(rpm) 60 60 60 60 60 转向 >> >> >< >< >< 注：时间及力值依据样品大小调整，该样品直径 30mm·最后10秒用水冲洗样品及抛光布 >>同向 ><反向 标乐亚太区总部|中国·上海依工测试测量仪器(上海))有限公司 更多信息：www.buehler.cn 联系我们：+86 4001118683 info.cn@buehler.com Buehler， An ITW Company·Shanghai，China 13A， NO. 88， Xin Jun Ring Road， Caohejng HI-TECH PARK Pujiang Town， Minhang District， Shanghai，201114，Chinaphone： +86.400.111.8683| email： info.cn@buehler.com|www.buehler.cn Buehler， An ITW Company· Shanghai， China Buehler， An ITW Company·Shanghai， Chinaphone： + email： info.cn@buehler.com|www.buehler.cn 增强型纤维材料中我们最熟悉的莫过于碳纤维了，碳钎维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量的新型纤维材料，已经普遍应用在汽车、航空航天、医疗、国防及民用工业等众多领域，因为其具有轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好，良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等等优良性能，碳化硅被誉为“黑色黄金”。当然，除了碳纤维以外，碳化硅纤维和玻璃纤维也是我们所熟知的应用较广的纤维材料。本次分享将与大家分别探讨碳纤维、碳化硅纤维、玻璃纤维的样品制备那些事。