1. Tiền xử lý trước khi quan sát và đo cấu trúc kim loại là gì?
Để quan sát cấu trúc kim loại bằng kính hiển vi hoặc kính hiển vi vi mô, việc tiền xử lý là cần thiết.
Có tổng cộng 4 loại tiền xử lý phổ biến như sau:
① Cắt mẫu
② Nhúng nhựa (nhúng mẫu)
③ Mài
④ Xử lý etsing (ăn mòn)
2. Cách tiền xử lý từng loại:
① Cắt mẫu:
Sử dụng máy cắt để cắt mẫu lớn thành các mảnh nhỏ.
② Nhúng nhựa (nhúng mẫu):
Đặt mẫu đã cắt vào một loại nhựa để cố định.
Lý do và mục đích của việc nhúng vào nhựa là:
– Giữ cho cạnh mép của mẫu được giữ nguyên hình dạng.
– Đảm bảo mẫu không bị biến dạng để giữ hình dạng.
– Tạo thành hình dạng phẳng dễ quan sát.
Có nhiều loại nhựa để cố định, và việc lựa chọn loại nhựa thích hợp sẽ phụ thuộc vào vật liệu và đặc tính của mẫu thử.
Danh sách các loại nhựa
-
Nhựa acrylic (Acrylic Resin)
-
Nhựa bakelite (Bakelite Resin)
-
Nhựa epoxy (Epoxy Resin)
-
Nhựa melamine (Melamine Resin)
Mỗi loại nhựa có các đặc tính và màu sắc khác nhau, cũng như các phương pháp làm cứng khác nhau. Có nhiều loại như nhựa nhiệt dẻo, nhựa nhiệt cứng, tự nhiên làm cứng, làm cứng bằng tia UV, và làm cứng bằng hỗn hợp 2 thành phần.
Bạn đặt mẫu vào một hộp tròn và cố định bằng nhựa. Đối với phương pháp làm cứng bằng nhiệt, bạn sử dụng máy làm cứng bằng nhiệt, và đối với phương pháp làm cứng bằng tia UV, bạn chiếu tia UV lên mẫu.
Có thể bỏ qua các bước này tùy thuộc vào đối tượng quan sát.
3. Mài và hoàn thiện bề mặt gương
Bề mặt của mẫu kim loại sẽ được mài bóng. Thông thường, ta sử dụng máy mài bóng.
Máy mài bóng có hai loại: thủ công và tự động. Loại thủ công thích hợp cho những người có kinh nghiệm, còn loại tự động thích hợp cho người mới bắt đầu.
Loại thủ công có thể dễ tạo ra sự không đồng đều trong quá trình mài do lực bóp mẫu bởi tay, nên phù hợp cho những người có kinh nghiệm. Loại tự động sẽ tự động mài mẫu khi mẫu được cố định trong kẹp cố định, ít tạo ra sự không đồng đều trong quá trình mài, nên phù hợp cho người mới bắt đầu.
Sử dụng giấy mài chịu nước để mài từ mài thô đến mài tinh tế. Mài theo thứ tự từ cỡ hạt lớn đến cỡ hạt nhỏ trong điều kiện ẩm (với việc tưới nước).
Trong mài tinh tế, ta sử dụng vải hoặc bông mài cùng với dung dịch mài như hỗn hợp bột kim cương hoặc bột nhôm oxit để hoàn thiện bề mặt gương.
Vì vậy, bạn cần thay đổi số đo của giấy mài chịu nước nhiều lần.
Máy mài bóng có hai loại: loại một tầng và loại hai tầng, loại hai tầng tuy đắt tiền hơn nhưng tiện lợi hơn.
Khi hoàn thiện đến bề mặt gương, ta sẽ rửa mẫu bằng nước chảy. Sau khi rửa, ta sẽ làm khô bằng máy sấy hoặc cách khác.
④Xử lý khắc (ăn mòn bề mặt)
Bề mặt được đánh bóng của mẫu được ngâm trong dung dịch ăn mòn (dung dịch ăn mòn) phù hợp với chất liệu và tính chất của mẫu.
Quá trình ăn mòn được thực hiện trong thời gian phù hợp với nồng độ của dung dịch ăn mòn cũng như vật liệu và tính chất của mẫu.
Ví dụ: Dung dịch cồn axit nitric 3% (dung dịch nital) để tạo nốt than chì
Sau khi khắc, rửa sạch dung dịch khắc bằng nước, rửa bằng cồn etylic, v.v. và sấy khô bằng máy sấy tóc.
|
Tốc độ hình cầu của than chì trước khi ăn mòn |
Tốc độ hình cầu của than chì sau khi ăn mòn |
3. Quan sát kim loại dưới kính hiển vi
Sau các bước tiền xử lý như đã mô tả ở trên, bạn cuối cùng có thể quan sát cấu trúc kim loại dưới kính hiển vi. Bạn sẽ sử dụng kính hiển vi để quan sát bề mặt đã được mài bóng của mẫu thử, và sau đó mở rộng cấu trúc và điều chỉnh khẩu độ để quan sát các cấu trúc kim loại.
Chúng tôi cung cấp các sản phẩm như “Kính hiển vi kim loại”, “Camera USB cho kính hiển vi”, hoặc “Bộ kính hiển vi kim loại kèm theo camera”.
Tuy nhiên, các phương pháp đo lường tiên tiến như quan sát vật liệu không kim loại, đo tỉ lệ biến đổi thành hạt than chì, phân tích kích thước hạt tinh thể (hạt tinh ferrite và hạt tinh austenite), đòi hỏi mỗi phương pháp đo lường và phương pháp đếm riêng biệt.
Quan sát cấu trúc kim loại yêu cầu các bước tiền xử lý thích hợp và tốn nhiều thời gian và công sức. Do đó, việc sử dụng phần mềm chuyên dụng để thực hiện các phương pháp này một cách hiệu quả và trong thời gian ngắn được khuyến khích.
