金相蚀刻
金相蚀刻是一种化学技术，用于在微观水平上突出金属的特征。通过研究这些不同特征的特征、数量和分布，冶金学家可以预测和解释给定金属样品的物理性质和性能故障。
蚀刻如何暴露金属中的问题
大多数冶金特征为微观尺寸；当使用光学显微镜时，如果没有至少50倍和1000倍的光学放大倍数，就无法看到或分析它们。
要分析这些特征，必须将金属样品抛光至非常精细的镜面光洁度。不幸的是，在显微镜下，如此精细的抛光表面看起来就像一个普通的白色区域。
为了在金属微观结构的元素之间形成对比，使用了被称为蚀刻剂的化学溶液。蚀刻剂选择性地腐蚀其中一些元素，这些元素显示为较暗的区域。这是可能的，因为当暴露在蚀刻剂中时，金属成分、结构或相的差异会改变相对腐蚀速率。
蚀刻剂用于暴露：
- 晶界的形状和大小（晶体结构中的缺陷）
- 金属相（合金中不同类型的金属）
- 夹杂物（少量非金属材料）
- 焊点的完整性，尤其是在电子产品中
- 焊缝中的裂纹和其他问题
- 涂层材料的均匀性、质量和厚度
金相蚀刻的类型
根据Metalographic.com网站的说法，“蚀刻是一种揭示材料结构的过程，常用的蚀刻技术包括：
- 化学的
- 电解的
- 热的
- 血浆
- 熔盐
- 有磁性的
最常用的两种技术是化学腐蚀和电化学腐蚀。化学蚀刻通常是酸或碱与溶质（如酒精）中的氧化剂或还原剂的组合。电化学蚀刻是化学蚀刻与电压/电流的组合。”
如何使用蚀刻来防止金属失效
冶金学家是专门研究金属结构和化学的科学家。当金属失效（例如，结构倒塌）时，理解原因很重要。冶金学家检查金属样品以确定故障原因。
有十几种不同的蚀刻溶液，由氨、过氧化氢和盐酸等成分组成。不同的溶液可用于蚀刻不同的金属。例如，ASTM 30由氨、过氧化氢（3%）和去离子水组成，用于蚀刻铜。凯勒蚀刻液由蒸馏水、硝酸、盐酸和氢氟酸组成，最适合蚀刻铝和钛合金。
通过使用不同的化学物质进行蚀刻，冶金学家可以暴露金属样品中可能存在的各种问题。蚀刻可以显示金属样品中的微小裂纹、气孔或夹杂物。蚀刻提供的信息使冶金学家能够发现金属失效的原因。一旦确定了一个特定的问题，就有可能在将来避免同样的问题。
- 发表于 2021-10-10 22:43
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- 分类：化学
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