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2024
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【材料课堂】如何实现高品质的冷镶嵌
作者：
相对于热压镶嵌，冷镶嵌过程中无需外加的热源，对样品施加的压力极小，在金相制样过程中，适用于一些对温度敏感、易碎或者易变形的样品。
普通的冷镶嵌无需设备，只需要镶嵌料和模具，就可以同时制备大量的样品。当样品有孔隙或裂纹等情况时，需要优先选择冷镶嵌，使用真空浸渍设备，让环氧树脂充分地渗入这些狭小的空间中。固化时使用压力锅，可以减少镶嵌料中的气泡，提高树脂的透明度。
01
镶嵌的重要性
1.薄、脆、软、小等样品无法手持，必须镶嵌到一定的尺寸，为后续的磨抛提供支撑。
2.样品内部有孔隙或裂纹时，必须有树脂填入提供支撑?；だ幢３纸峁雇暾?。
3.统一的样品尺寸和形状，便于自动化磨抛和后续保存归档。
02
判断冷镶优劣的标准
1.镶嵌过程不应引起试样微观组织的任何改变和试样损坏。
2.树脂固化良好，清澈透亮没有气泡，试样边缘与树脂结合良好，缝隙得到有效填充。
03
冷镶设备选择指南
真空镶嵌：ThetaVAC-2真空镶嵌机，设备轻便小巧，外接压缩空气便可快速有效的抽真空，也可接真空气泵用于环氧树脂的真空冷镶嵌，具有优良的孔隙浸渍功能，可使环氧树脂快速有效的渗入微小的孔隙和裂缝中，从而保证样品的边缘保护和全面填充。非常适合多孔材料，如用于裂纹、多孔铸件和复合材料的失效分析试样、电子元件、岩石矿物、陶瓷等试样的制备。
冷镶压力锅：将浇注后的样品置于冷镶压力锅中可以减少树脂中的气泡、增加其透明度和提高保边性。
04
冷镶嵌料选择指南
环氧树脂和丙烯酸树脂通常用于对高温高压敏感的试样镶嵌。环氧树脂具有良好的物理吸附能力、低收缩率和可渗透进试样的孔隙和裂纹中的特性。丙烯酸多用于要求短时间镶嵌试样。
染色剂和填充料都可以加入这两种镶嵌料中。染色剂能使试样中的孔洞更加明显，树脂与试样之间的界面显示更加清晰。导电填料可将镶嵌后的试样直接进行SEM检测。
 | TJ 2210 压克力树脂 高透明度，良好的流动性和渗透性，特别适用于PCB和其他电子元件。（10-12分钟固化） |
 | TJ 2800 压克力树脂 半透明，良好的边缘?；?，低收缩率，用冷镶压力锅效果更好。（8-10分钟固化） |
 | TJ 2220 环氧快速树脂 (2:1) 无色透明或淡黄色快速固化环氧体系，附着力好。（30-60分钟固化） |
 | TJ 2221 环氧王树脂 (2:1) 无色透明，通用的快速固化环氧树脂。（1-2小时固化） |
 | TJ 2226 环氧水晶胶 (4.5:1) 无色透明，通用的慢速固化环氧树脂。（4-8小时固化） |
 | TJ 2568 环氧树脂 (4.5:1) 无色透明，快速固化的环氧体系，低收缩率，优异的附着力。（45-90分钟固化） |
 | TJ 2562 环氧慢型树脂 (3:1) 无色透明，粘度极低的环氧体系，附着力好。（10-20小时固化） |
 | TJ 2227 导电环氧树脂 (2:1) 无色透明、导电型适用于SEM分析。（4-8小时固化） |
常见问题及解决方法
问题 | 可能原因 | 解决方法 |
不固化/固化慢 | 错误的配比 较低的环境温度 搅拌不充分 | 按指导使用正确的配比 轻微加热或放入恒温箱 充分搅拌 |
固化太快 | 错误的配比 一次调配过多 较高的环境温度 | 按指导使用正确的配比 减少一次调配量 降低环境温度，通风，散热 |
出现气孔/收缩 | 搅拌方式不对，未抽真空 固化太快，放热温度过高 磨具导热性差 | 正确的搅拌方式，真空镶嵌 正确的操作固化 更换模具 |
脱模困难 | 未使用脱模剂 磨具内壁已粗糙 | 浇筑之前涂上脱模剂 清理或更换磨具 |
边缘?；げ涣?/span> | 对样品来说磨具太软 收缩太大 | 添加硬质填料 更换更硬的树脂 |
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