銅絲延展性好、導(dǎo)電性能優(yōu)良、成本低，因此廣泛應(yīng)用于電子、通訊、電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域。通過(guò)一定工藝形成的銅絲，其組織結(jié)構(gòu)影響著各項(xiàng)物理、化學(xué)等性能，通過(guò)金相制備可獲得銅絲不同截面上的組織結(jié)構(gòu)形貌，便于進(jìn)一步分析它的性能。

本文就直徑約30 μm的超細(xì)銅絲，提供了一種超細(xì)銅絲縱截面的金相制備方法，以供參考。


01 固定銅絲

首先需要找一塊平整的襯底，長(zhǎng)寬在20 mm以內(nèi)即可，本次實(shí)驗(yàn)用到的襯底是PCB板。然后在體式鏡下用百得膠將銅絲兩端粘在襯底上，在膠水固化前用鑷子將銅絲輕輕拉直，直到膠水固化，使得銅絲中段保持平直狀態(tài)。

02 鑲嵌

為使銅絲得到充分的保護(hù)，需要采用冷鑲嵌的方式。將樣品粘了銅絲的一面朝下放置，整體鑲成25 mm直徑大小，如下圖所示。

03 磨拋

研磨與拋光采用標(biāo)樂(lè)的手自一體磨拋機(jī)EcoMet30的半自動(dòng)模式。參數(shù)如下表所示。

步驟1~3作為定位的步驟，主要目的是磨近銅絲中線位置，但每一步仍需要科學(xué)地去除損傷。步驟1和步驟2需要通過(guò)手動(dòng)來(lái)研磨，避免因?yàn)樯凹埩教蠖菀啄ミ^(guò)的情況。

9 μm自動(dòng)拋光步驟可以選擇每拋光1min觀察一次，直至銅絲截面寬度約為30 μm。3 μm拋光步驟去除9 μm拋光步驟的損傷即可，這一步對(duì)材料的去除能力很小，此時(shí)銅絲截面寬度變化不大。最后用0.05 μm拋光步驟去除3 μm拋光步驟留下的損傷。



04 腐蝕


腐蝕液配方為：三氯化鐵 5 g、鹽酸50 ml、蒸餾水 100 ml，腐蝕時(shí)間約為60 s。




05 顯微觀察


最終結(jié)果如下圖：

經(jīng)過(guò)金相制備，可獲得銅絲不同截面上的組織結(jié)構(gòu)形貌。




06 備注


1） 銅絲橫截面的金相可以輕易制備，由于直徑過(guò)小，沿直徑方向進(jìn)行縱截面研磨容易磨過(guò)，因此定位研磨很重要，每一步的研磨或拋光都需要控制好去除量。

2） 為方便定位，可以在“固定銅絲”步驟，交叉粘上兩層銅絲，用第一層作為參考，可以快速地磨至第二層。

3） 以上研磨與拋光參數(shù)僅供參考，可根據(jù)具體材料情況進(jìn)行調(diào)整。



所用設(shè)備

EcoMet30專為連續(xù)使用的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境而設(shè)計(jì)，并經(jīng)過(guò)了大量的測(cè)試。具有可編程、用戶友好型觸摸屏，確保良好的質(zhì)量和可重復(fù)性。它有單盤(pán)和雙盤(pán)兩種型號(hào)，適合多用戶使用；最多可集成 3 個(gè) Burst 拋光液配送模塊，實(shí)現(xiàn)任務(wù)自動(dòng)化，使用戶能夠騰出時(shí)間處理其他優(yōu)先事項(xiàng)。

Leica DM4M金相顯微鏡適用于材料科學(xué)和質(zhì)量控制領(lǐng)域，能夠提供真實(shí)、可再現(xiàn)的顯微鏡觀察結(jié)果，呈現(xiàn)出色的光學(xué)性能以及高品質(zhì)的圖像。只需輕敲一個(gè)按鈕，即可存儲(chǔ)和恢復(fù)成像條件。利用高品質(zhì)顯微圖像，能夠輕松進(jìn)行具有挑戰(zhàn)性的檢驗(yàn)、測(cè)量和分析任務(wù)。