适用于金属样品电解抛光的装置的制作方法

本发明涉及材料测试技术领域，具体涉及一种适用于金属样品电解抛光的装置。

背景技术：

由于在金属材料物理性能的研究过程中需要用到材料表面无机械打磨层、无应力的样品，电解抛光成为此类样品去除打磨层的常用方法。现有电解抛光的方法一般是采用金属夹子夹住样品，然后接通电源放在合适的酸性溶液中进行抛光，但这种方法存在以下问题：（1）夹子在通电后会在酸性溶液中快速溶解，部分金属离子进入溶液中，造成溶液污染，影响抛光质量，造成试验失败；（2）夹子在使用几次后会因为腐蚀而无法夹住试样，导致需要频繁更换夹子；（3）夹子用以夹持样品的区域在电解抛光的过程中发生不同类型的化学反应或因遮挡而无法被抛光，造成样品该区域不能达到测试的要求；（4）抛光过程中，如果正负极不固定会导致不同样品抛光时两极之间的距离远近不同，电流大小稳定性差，并且造成导致不同样品的抛光程度不同，不便于对比；（5）随着电解液中酸的反应，浓度不断下降，导致同一批样品在相同的外界条件下获得的抛光程度具有差异，即后抛光的样品电解程度低于前抛光的样品，并进一步导致后续试验结果不可靠。基于以上五个问题，导致当前的装置不利于电解抛光实验。

技术实现要素：

本发明基于现有技术存在的缺陷提供一种适用于金属样品电解抛光的装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种适用于金属样品电解抛光的装置，包括用以盛装电解抛光液的电解槽、分设在所述电解槽两端的第一支架和第二支架、挂设在所述第一支架下作为阴极的铜片以及挂设在所述第二支架下的样品组件，所述样品组件包括夹具、配合的嵌设在所述夹具一侧用以作为阳极的样品以及自所述夹具的上端旋入并与所述样品的上端面相接触的铜螺杆，所述铜螺杆的上端与所述升降机构相连，所述铜片以及所述铜螺杆分别通过导线连接直流电源的正极和负极。

进一步的，所述样品正对所述铜片的一侧面露出于所述夹具，所述样品的其它侧面相密封。

进一步的，所述夹具正对所述铜片的一侧设有开口，所述样品配合的嵌设在所述开口中，所述样品与所述开口的内壁之间通过填充的硅胶相密封。

进一步的，所述铜螺杆与所述夹具螺纹连接。

进一步的，所述升降机构包括驱动电机、与所述驱动电机的输出轴同轴相连的丝杆以及配合的套设在所述丝杆上的丝杠螺母，所述铜螺杆的上端与所述丝杠螺母固定相连。

进一步的，所述驱动电机安装在所述第二支架上。

进一步的，所述电解槽上设有滑轨，所述第一支架和所述第二支架可沿所述滑轨滑动的设置在所述电解槽上。

进一步的，所述夹具和所述电解槽均采用聚四氟乙烯材质制作。

采用以上技术方案后，本发明与现有技术相比具有如下优点：

（1）采用本发明的装置可方便的进行样品的安装和拆除，抛光完后只需要将硅胶挑出即可方便的将样品从夹具中拆下，拆卸过程不会伤及抛光表面。

（2）采用本发明的装置可使样品完整的浸没于电解抛光溶液中，既不会腐蚀夹具和铜螺杆，又能得到均匀完整的抛光面，同时也不至于使金属夹子中的其它金属离子进入电解抛光液而引起污染，且得到的抛光样品稳定性好，抛光程度均匀一致。此外，还可以根据样品耐蚀性的强弱调整两个电极之间的距离，进而获得最佳的抛光表面，如样品耐蚀性较好，可将阴极前移，增大电流，如样品的耐蚀性较差，可将阴极后移，减小电流。

（3）采用本发明的装置获得的抛光样品可用于金属材料物理性能的研究，特别是研究过程中需要样品表面无应力的情况，如可用作测试金属材料织构和晶体取向样品或其他需要去除样品表面打磨层的样品。

附图说明

附图1为本发明的装置的结构示意图；

附图2为本发明中升降机构与夹具相连的结构示意图。

其中，

1、电解槽；2、第一支架；3、第二支架；4、铜片；5、铜线；6、夹具；601、开口；7、铜螺杆；8、直流电源；9、导线；10、硅胶；11、驱动电机；12、丝杆；13、丝杠螺母；14、样品。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，一种适用于金属样品13电解抛光的装置，包括用以盛装电解液的电解槽1、分设在电解槽1两端的第一支架2和第二支架3、挂设在第一支架2下作为阴极的铜片4以及挂设在第二支架3下的样品13组件，样品13组件包括夹具6、配合的嵌设在夹具6一侧用以作为阳极的样品13以及自夹具6的上端旋入并与样品13的上端面相接触的铜螺杆7，铜螺杆7的上端与升降机构相连，铜片4以及铜螺杆7分别通过导线9连接直流电源8的正极和负极。

样品13正对铜片4的一侧面为抛光面，其露出于夹具6，样品13的其它侧面相密封。本实施例中，在夹具6正对铜片4的一侧设有开口601，样品13配合的嵌设在开口601中，样品13与开口601的内壁之间通过填充的硅胶10相密封。这样可以方便的进行样品13的安装和拆除，且能保证只有样品13的一侧面进行抛光，抛光完后只需要将硅胶10挑出即可方便的将样品13从夹具6中拆下，拆卸过程不会伤及抛光表面。

本实施例中，铜片4通过铜线5挂设在第一支架2下，导线9连接铜线5和直流电源8。为便于测试流经导线9的电流大小，在导线9上安装电流检测装置。

为保证铜螺杆7与夹具6之间具备良好的连接性，铜螺杆7与夹具6为螺纹连接。

本实施例中的升降机构包括驱动电机11、与驱动电机11的输出轴同轴相连的丝杆12以及配合的套设在丝杆12上的丝杠螺母13，驱动电机11安装在第二支架3上。铜螺杆7的上端与丝杠螺母13固定相连。通过升降机构可实现夹具6的升降操作，即可实现样品13的升降操作。

电解槽1上设有滑轨，第一支架2和第二支架3可沿滑轨滑动的设置在电解槽1上，从而可以根据样品13耐蚀性的强弱调整两个电极之间的距离，进而获得最佳的抛光表面，如样品13耐蚀性较好，可将阴极前移，增大电流，如样品13的耐蚀性较差，可将阴极后移，减小电流。

本实施例中的夹具6和电解槽1均采用聚四氟乙烯材质制作。

采用本发明的装置可使样品13完整的浸没于电解抛光溶液中，既不会腐蚀夹具6和铜螺杆7，又能得到均匀完整的抛光面，同时也不至于使金属夹子中的其它金属离子进入电解抛光液而引起污染，且得到的样品13稳定性好，抛光程度均匀一致。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及材料测试技术领域，具体涉及一种适用于金属样品电解抛光的装置，包括用以盛装电解抛光液的电解槽、分设在所述电解槽两端的第一支架和第二支架、挂设在所述第一支架下作为阴极的铜片以及挂设在所述第二支架下的样品组件，所述样品组件包括夹具、配合的嵌设在所述夹具一侧用以作为阳极的样品以及自所述夹具的上端旋入并与所述样品的上端面相接触的铜螺杆，所述铜螺杆的上端与所述升降机构相连，所述铜片以及所述铜螺杆分别通过导线连接直流电源的正极和负极，采用本发明的装置进行抛光样品的制作不仅操作拆装方便、操作简单，而且抛光过程不会伤及装置，也不会引起电解抛光液的污染，得到的抛光样品稳定性好，抛光程度均匀一致。

技术研发人员：武焕春;吴祥锋;张度宝;李成涛;方可伟;罗坤杰;王力;牛绍蕊;沈剑;张国栋;薛飞
受保护的技术使用者：苏州热工研究院有限公司;中国广核集团有限公司;中国广核电力股份有限公司
技术研发日：2019.03.07
技术公布日：2019.05.17