一种金相分析用抛光液及其制备方法、使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种含抛光粉体的抛光液，具体设及一种适用于硬质合金金相抛光用 的抛光液。
【背景技术】
[0002] 金相分析是研究金属及合金内部组织缺陷的主要方法之一，在金属材料研究领域 中占有很重要的地位。金相显微镜可将试样方法50-1500倍来研究金属及合金的组织，是研 究金属材料微观结构的最基本的一种实验技术。金相制样的过程可分为若干个工序，包括 切割取样、镶样、机械研磨、机械抛光四道工序。切割取样工序即将所需检验的金属样品切 取下来，切割即把需要进行分析的金属块切成适合镶嵌的大小。镶样可使用金相镶嵌机进 行热镶也可使用冷镶的方法，即将热固性的树脂粉填入金属模中，将待分析金属样品插入 树脂粉中，然后通过对金属模加热加压或加入固化剂，使树脂粉固化成型。镶样完成后需对 金属样品待测面进行磨平，然后抛光，抛光后选择合适的腐蚀液进行浸蚀或擦拭，获得待测 金属面的微观晶粒组织。
[0003] 机械研磨和抛光的目的是为了获得光滑平整的表面，W便于腐蚀后金属相可完整 地呈现在显微镜中。一般来说，对于金相样品首先用砂纸磨制成平面，然后用更为细腻的砂 纸细磨，最后利用抛光膏进行抛磨，通过一次一次的精细抛磨使金相测试面达到所需要的 效果。现有技术中采用的抛光膏为氧化姉、氧化铭等常用粉体作为抛光膏，市售抛光膏多为 黄色，在实际金相制样的过程中，带颜色的抛光粉极易将测试面染色，或藏匿于金属样品与 镶嵌料的接缝处，在腐蚀时溶解出来，影响腐蚀的表面效果。同时运些抛光膏因要保证稳定 性和均匀性，往往膏体粘稠，不易分散，在抛光过程中难W全部有效分散于抛光布上，造成 极大的浪费，也容易造成抛光的精度低，不能进行精细抛光。也有使用金刚石粉作为抛光粉 的抛光膏，但是价格极其昂贵。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种适用于硬质合金金相制样抛 光的抛光液，该抛光液固体颗粒细腻且硬度大，可有效对硬质合金进行精细抛光，同时该抛 光液流动性好、价格低廉、不会对金相测试面造成染色困扰。
[000引本发明所要解决的技术问题通过W下技术方案予W实现： 本发明中的金相分析用抛光液的组分及含量为： 氧化侣粉 200-240g/L 莫来石粉 30-50 g/L 十二烷基横酸钢 8-12 g/L 壬基酪聚氧乙締酸 5-8 g/L Ξ聚甘油单硬脂酸醋 2-4 g/L Ξ乙醇胺 3-6 g/L 焦憐酸钟 2-4 g/L Ξ聚憐酸钟 2-4 g/L 无水乙醇 90-120 ml/L 水 余量。
[0006] 本发明中的抛光粉选用氧化侣粉与莫来石粉相配合使用的方式。本发明的发明人 在实践中发现使用氧化侣粉与莫来石粉相配合时，对硬质合金表面细微划痕的去除效果比 单一氧化侣作为抛光粉的效果要好。氧化侣粉为常用的抛光粉体之一，而莫来石是娃酸盐 在高溫下生成的矿物，其中含有稳定的Al2〇3-Si化共生化合物，莫氏硬度能达到8左右，适量 添加后不仅能够有效提升氧化侣粉的硬度，而且莫来石粉体中含有的其他矿物元素对抛光 粉在水和乙醇溶液中的稳定悬浮性有非常大的促进作用。同时，氧化侣粉与莫来石粉呈白 色，偏淡灰色，极易清洗除去，不会造成样品表面染色的问题。
[0007] 为使氧化侣粉和莫来石粉能有效分散于水和乙醇的混合溶液中，添加十二烷基横 酸钢和壬基酪聚氧乙締酸作为表面活性剂，改善抛光粉体的表面状态，使粉体表面呈现亲 水状态，使其在制备过程中更容易被分散。Ξ聚甘油单硬脂酸醋和Ξ乙醇胺则可进一步促 进抛光粉体表面亲水性的改进，同时还可调节本发明中抛光液的粘度。焦憐酸钟和Ξ聚憐 酸钟溶解性极佳，同时调节抑值和整合金属离子的能力强，适量添加有助于保持抛光液整 体的电平衡型，使抛光液更加稳定。同时，为使抛光液各组分平衡分散采用水和乙醇双组份 分散介质。
[0008] 进一步优选，本发明中的金相分析用抛光液的组分及含量为： 氧化侣粉 220-230g/L 莫来石粉 35-45 g/L 十二烷基横酸钢 10-12 g/L 壬基酪聚氧乙締酸 7-8 g/L Ξ聚甘油单硬脂酸醋 3-4 g/L Ξ乙醇胺 3-5 g/L 焦憐酸钟 3-4 g/L Ξ聚憐酸钟 3-4 g/L 无水乙醇 110-120 ml/L 水 余量。
[0009] 再进一步优选，本发明中的金相分析用抛光液的组分及含量为： 氧化侣粉 225g/L 莫来石粉 40 g/L 十二烷基横酸钢 12 g/L 壬基酪聚氧乙締酸 8 g/L Ξ聚甘油单硬脂酸醋 3 g/L Ξ乙醇胺 4 g/L 焦憐酸钟 4g/L Ξ聚憐酸钟 4g/L 无水乙醇 120ml/L 水 余量。
[0010] 本发明中的抛光液的制备方法如下： (1) 将十二烷基横酸钢、壬基酪聚氧乙締酸、Ξ聚甘油单硬脂酸醋、Ξ乙醇胺溶解于无 水乙醇中； (2) 将焦憐酸钟和Ξ聚憐酸钟溶解于水中； (3) 将乙醇溶液和水溶液混合揽拌均匀； (4) 将氧化侣粉和莫来石粉投入上述混合溶液中； 巧)将上述混合物投入高速分散机中，W3500-450化/min的速度分散2-4小时； (6)将分散后的混合物投入研磨机中，将固体颗粒研磨至0.5-3.5μπι，即得所述不诱钢 抛光液。
[0011] 使用本发明中的制备方法所制得的金相分析用抛光液固体颗粒粒度为Ιμπι时去除 硬质合金表面划痕最佳，颗粒粒度过大则无法进行精细抛光，过小则无法抛动样品表面。考 虑到抛光液的成本，本发明中氧化侣粉和莫来石粉原料的粒度为30-50WI1。
[0012] 本发明中的金相分析用抛光液用于硬质合金金相分析制样过程中的精细抛光，所 述硬质合金指不诱钢、耐热钢、模具钢、高溫合金、膨胀合金。
[0013] 本发明具有如下有益效果： 1、 本发明中的金相分析用抛光液用于硬质合金金相分析制样过程中的精细抛光，可对 硬质合金金相样品抛磨面上的细微划痕有非常好的去除作用； 2、 本发明中的金相分析用抛光液固体颗粒细腻、流动性好； 3、 本发明中的金相分析用抛光液呈白色，略带淡灰色，易清洗，不会造成样品待测面染 色的问题。
[0014] 4、本发明中的金相分析用抛光液价格低廉，适合工业化生产。
【具体实施方式】
[0015] 下面通过实施例对本发明的内容进行进一步的描述。
[0016] 实施例中的不诱钢抛光膏组成及含量如下表所示，余量的分散介质采用去离子 水。
[0017] 其中原料中的氧化侣粉、莫来石粉的平均粒度为30μπι，抛光膏制备方法如下： (1) 将十二烷基横酸钢、壬基酪聚氧乙締酸、Ξ聚甘油单硬脂酸醋、Ξ乙醇胺溶解于无 水乙醇中； (2) 将焦憐酸钟和Ξ聚憐酸钟溶解于去离子水中； (3) 将乙醇溶液和水溶液混合揽拌均匀； (4) 将氧化侣粉和莫来石粉投入上述混合溶液中； 巧)将上述混合物投入高速分散机中，W4500r/min的速度分散4小时； (6)将分散后的混合物投入研磨机中，将固体颗粒研磨至Ιμπι，即得所述抛光液。
[0018] 其中，上述步骤中使用的研磨机为球磨机，使用球磨机研磨可进一步提升抛光液 的均匀性。
[0019] 上述实施例中的抛光液成品为均匀乳液，整体白色偏淡灰色，比市售管式抛光膏 粘度小，故分散性能好，可装入容器中，待使用时滴在抛光布上，可在几秒钟内迅速在抛光 布上分散，不会团聚。
[0020] 将实施例中的抛光液常溫常压下置于仓库中存放90天，取出后皆为均匀乳液状， 不分层不团聚悬浮性好。
[0021] 硬质合金如不诱钢、耐热钢、模具钢、高溫合金、膨胀合金等维氏硬度达到HV400W 上的合金，利用普通市售氧化姉或氧化铭抛光膏（1.5皿)抛光金相待测面后，表面残留许多 细小划痕，利用本发明中实施例6中的抛光液配合帆布抛光布进行抛光，抛光1分钟左右即 可去除细小划痕。
[0022] 最后需要说明的是，W上实施例仅用W说明本发明实施例的技术方案而非对其进 行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员 应当理解依然可W对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而运些修改或者等 同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。
【主权项】
1. 一种金相分析用抛光液，其特征在于所述抛光液的组分及含量为： 氧化铝粉 200-240g/L 莫来石粉 30-50 g/L 十二烷基磺酸钠 8-12 g/L 壬基酚聚氧乙烯醚 5-8 g/L 三聚甘油单硬脂酸酯 2-4 g/L 三乙醇胺 3-6 g/L 焦磷酸钾 2-4 g/L 三聚磷酸钾 2-4 g/L 无水乙醇 90-120 ml/L 水 余量。2. 如权利要求1所述金相分析用抛光液，其特征在于:所述氧化铝粉和莫来石粉原料的 粒度为30-50μηι。3. 如权利要求1所述金相分析用抛光液，其特征在于所述抛光液的组分及含量为： 氧化铝粉 220-230g/L 莫来石粉 35-45 g/L 十二烷基磺酸钠 10-12 g/L 壬基酚聚氧乙烯醚 7-8 g/L 三聚甘油单硬脂酸酯 3-4 g/L 三乙醇胺 3-5 g/L 焦磷酸钾 3-4 g/L 三聚磷酸钾 3-4 g/L 无水乙醇 110-120 ml/L 水 余量。4. 如权利要求1所述金相分析用抛光液，其特征在于所述抛光液的组分及含量为： 氧化铝粉 225g/L 莫来石粉 40 g/L 十二烷基磺酸钠 12 g/L 壬基酚聚氧乙烯醚 8 g/L 三聚甘油单硬脂酸酯 3 g/L 三乙醇胺 4 g/L 焦磷酸钾 4g/L 三聚磷酸钾 4g/L 无水乙醇 120ml/L 水 余量。5. -种制备如权利要求1-4任一所述金相分析用抛光液的方法，其特征在于包括如下 步骤： 将十二烷基磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、三聚甘油单硬脂酸酯、三乙醇胺溶解于无水乙 醇中； 将焦磷酸钾和三聚磷酸钾溶解于水中； 将乙醇溶液和水溶液混合搅拌均匀； 将氧化铝粉和莫来石粉投入上述混合溶液中； 将上述混合物投入高速分散机中，以3500-4500r/min的速度分散2-4小时； 将分散后的混合物投入研磨机中，将固体颗粒研磨至0.5-3.5μπι，即得所述不锈钢抛光 液。6. 如权利要求5所述金相分析用抛光液的制备方法，其特征在于:所制得的金相分析用 抛光液固体颗粒粒度为Ιμπι。7. -种如权利要求1-4任一所述金相分析用抛光液的使用方法，其特征在于:所述金相 分析用抛光液用于硬质合金金相分析制样过程中的精细抛光。8. -种如权利要求7所述金相分析用抛光液的使用方法，其特征在于:所述硬质合金为 不锈钢、耐热钢、模具钢、高温合金、膨胀合金。
【专利摘要】本发明公开了一种金相分析用抛光液，以氧化铝粉和莫来石分作为抛光粉，以十二烷基磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、三聚甘油单硬脂酸酯、三乙醇胺、焦磷酸钾、三聚磷酸钾作为添加剂，以无水乙醇和水作为分散介质。本发明中的金相分析用抛光液适用于硬质合金金相制样抛光，该抛光液固体颗粒细腻且硬度大，可有效对硬质合金进行精细抛光，同时该抛光液流动性好、价格低廉、不会对金相测试面造成染色困扰。
【IPC分类】G01N1/32, C23F3/00
【公开号】CN105506638
【申请号】CN201510966672
【发明人】黄志华
【申请人】黄志华
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月21日