试样加工

在材料科学与分析领域,精准的试样加工是获取可靠实验数据的关键前提。我们配备了一系列先进的仪器设备,具备强大而全面的试样加工能力,能够满足不同材料、不同实验目的的多样化需求。

综合运用物理、化学等多种加工手段,涵盖切割、镶嵌、研磨、抛光、离子处理以及微波消解等工艺环节,从原材料到成品试样,每一步都遵循严格的操作规范与质量标准,确保加工过程对样品结构和成分的影响最小化,同时保证试样表面质量与尺寸精度符合各类高端分析仪器的检测要求。

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能力概况

我们拥有日立的离子研磨仪IM4000II、日立的离子溅射仪MC1000、安东帕的微波消解仪Multi wave 5000 + 萃取模块Multi wave 5001、耐博的金相切割机LC - 350XP、耐博的金相镶嵌机LHM - 3000D、耐博的金相磨抛机LAP – 2000等多种先进设备,构建了一套完整的试样加工体系。可处理金属、陶瓷、高分子材料、复合材料等多种类型样品,能够完成从块状样品的粗加工到微观分析前的精细处理,如制备用于扫描电镜(SEM)观察的截面样品、为能谱分析(EDS)提供导电涂层、对样品进行消解以便后续化学分析等任务,满足科研机构、企业研发中心在材料研发、质量控制等方面的试样加工需求。

仪器设备

1.日立的离子研磨仪IM4000II是一款功能强大的材料样品制备设备,主要用于材料科学领域的截面研磨和平面研磨。


功能特点 


具备截面研磨和平面研磨双重功能 。截面研磨配备高效离子枪,研磨速率可达500μm/h以上,即使面对硬质材料也能快速制备截面;通过优化加工条件,可降低离子束对样品的损伤 。平面研磨能实现直径约5mm范围内的均匀加工,可选择旋转和摆动两种加工方式,有效去除机械研磨难以消除的细小划痕和形变。还可搭载低温控制及真空转移等选配功能,满足不同样品在特殊环境下的加工需求。


技术参数


最大样品尺寸为20mm(W)×12mm(D)×7mm(H)(截面研磨),50mm(直径)×25mm(高度)(平面研磨) ;最快研磨速度(Si材料)500μm/h以上;加速电压范围可调节 ;摆动角度±60°、±90°可选(平面研磨)。


在材料科学领域的应用 


常用于金属以及复合材料、高分子材料等样品的截面制备;含有裂缝和空隙等特定位置的样品截面制备;多层样品的截面制备以及对样品EBSD分析的前处理;去除样品表层部分以及消除因FIB加工所致的损伤层等,在材料微观结构研究、失效分析等方面发挥关键作用。


2.日立的离子溅射仪MC1000是一款专为扫描电子显微镜(SEM)样品制备设计的设备。


功能特点 


通过磁控电极在样品表面沉积一层薄金属涂层(如铂、金、铂-钯合金、金-钯合金),使样品表面导电,避免在SEM观察时产生电荷积累。操作简便,通过LCD触摸屏控制,可存储多达5种加工条件 ,且能有效减少因快速移动粒子(包括反射离子)辐照对样品造成的损伤,实现高粒度(小粒径颗粒)涂层。


技术参数


金属沉积厚度可在几纳米到几十纳米间调节;配备磁控型电极;支持最大直径60mm,最大高度20mm的样品尺寸;喷镀速率:压力7Pa,放电电流40 mA,标靶与样品表面之间的距离20mm条件下,Pt靶15nm/min。


在材料科学领域的应用 


广泛应用于各种需要进行SEM观察的样品制备,如半导体材料、生物样品、纳米材料等,为获取清晰、准确的SEM图像提供保障。


3.安东帕的微波消解仪Multiwave 5001是一款高性能、多功能的微波消解系统,它融合了先进的技术和设计理念,适用于各种样品的消解、酸浸提、微波溶剂萃取、蒸发、微波辅助氧燃烧、样品干燥和合成等多种应用场景。


功能特点 


拥有超过500个预装程序,涵盖各种样品的消解、酸浸出、溶剂萃取、蒸发、微波诱导O2燃烧、样品干燥和合成等多种功能。配备10.1英寸高分辨率耐用触摸屏,操作界面直观,可自定义;独特的无工具容器处理设计,容器开合速度快;搭载SmartVent技术可一次消解大量样品;SmartTemp传感器直接无触点测量各容器内部温度;具备智能连接功能,可远程监测实验进度。萃取模块与之配合,能高效实现目标成分的分离提取。


技术参数


炉腔级别为工业级,微波源为双磁控管,反应温度最高可达330℃,温度测量准确度为0.1℃,温度精度±1℃,最高压力为140Bar,样品数量最多可达64个/批。


在材料科学领域的应用 


适用于材料科学、环境分析、食品检测、药物研究等多个领域样品的前处理,如土壤、矿石、植物、药品、食品中的微量元素分析,有机污染物检测等,可用于消解各种难处理的样品,如金属、合金、矿石、陶瓷、塑料、橡胶等,为后续元素分析、结构表征等提供纯净的样品溶液。 


4.耐博的金相切割机LC-350XP是一款集手动与自动功能于一体的高效切割设备,主要用于各种形状、尺寸和材料的样品切割,可满足生产检验和实验室日常检测的需求。


功能特点 


专为金相样品切割设计,具有手动/自动两种切割模式,样品、切割片可独立移动的双Y轴设计,切割样品尺寸大、灵活,切割精度高,能稳定切割各种硬度的金属及非金属材料。配备高效冷却系统,减少切割过程中的热影响,避免样品组织因受热而发生变化;操作简单,可通过调节切割参数适应不同厚度和材质的样品切割需求。

内置9种切割模式,可根据样品材料的软、硬程度修改和保存对应的切割参数。创新的震动切割模式,使样品切割部位充分冷却,避免被烧伤。此外,设备还配备快速夹紧机构,装卡试样方便,并且采用全封闭结构,搭配透明防护罩,观察视野好,同时设有急停、空气开关等多重保护开关,保障操作者安全。


技术参数


切割片尺寸为350x2.5x32,主轴转速范围500-3000r/min,进给速度0.01-3mm/s,切割行程Y轴为200mm,X轴为45mm(选件)。最大切割能力为φ100mm圆棒或长200x宽240x高80mm的长方体。


在材料科学领域的应用 


· 在金属材料领域,进行金相分析、失效分析、质量检测等工作时,用于从大块样品上切取合适尺寸的金相试样,为后续的镶嵌、研磨、抛光及微观组织观察做准备,可用于分析合金显微组织、焊接接头质量、涂层结合力等;

· 在非金属材料领域,能切割陶瓷、玻璃、岩石等硬质材料,研究其断裂机制和微观结构;

· 在复合材料领域,可制备碳纤维增强复合材料、金属基复合材料的金相试样,评估界面性能。 


5.耐博的金相镶嵌机LHM-3000D是一款双工位全自动金相镶嵌机,主要用于对微小、不易手拿或不规则的金相样品进行镶嵌,以便后续的磨抛操作及金相观察和硬度测试。


功能特点 


采用先进的镶嵌工艺,可将小尺寸或形状不规则的样品牢固镶嵌在镶嵌料中,便于后续的研磨和抛光操作。设备控温精准,镶嵌过程快速,能保证镶嵌料与样品之间结合紧密,无气泡、缝隙等缺陷 ,确保样品在后续加工过程中的稳定性。

采用电动液压系统自动加压,压力稳定可靠。放入上模时无需对中,可直接下压上模,自动对准并进入模腔。具备一键启动功能,可自动完成制样过程,采用人机界面和PLC控制,系统稳定。内置预压功能,预压压力、温度及时间可设定,避免样品被压变形或压碎。还设有USB接口,可通过U盘导入导出镶嵌工艺参数,方便快捷。此外,设备的顶封机构简易有效,顶出样品时无需手工协助,旋转顶封机构可自动顶出样品,到达最高位置后自动停止。


技术参数


模具直径标配为φ30mm,选配φ40mm。模具套数为2套,加热器功率为4000W,最大镶样个数为4个。镶嵌温度范围为0-200℃可调,镶嵌时间范围为0-30min,压力范围为0-6MPa可调,镶嵌最短总时间为6分钟(φ30样品)。


在材料科学领域的应用 


· 在金属材料领域,可用于镶嵌金属合金样品,以便观察其显微组织、分析晶粒大小和分布等;

· 在非金属材料领域,可对陶瓷、塑料、玻璃等进行镶嵌,用于研究其内部结构和性能;

· 在复合材料领域,能将纤维增强复合材料等进行镶嵌,分析其界面结合情况等。

· 此外,还广泛应用于材料科学研究、质量控制、失效分析等领域,常用于电子元器件、粉末冶金材料、陶瓷材料等小样品或易碎样品的镶嵌处理。


6.耐博金相磨抛机LAP-2000是一款高效、自动化的金相试样制备设备,作为双盘全自动金相磨抛机,它采用PLC控制,配备触摸屏界面,操作简便,可同时处理6个样品,每个样品可单独施加磨抛压力,也可进行中心加压,适用于各种材料的金相试样制备,广泛应用于材料科学研究和质量控制领域。


功能特点 


集研磨和抛光功能于一体,通过不同粒度的研磨盘和抛光布,配合合适的研磨抛光液,能逐步将样品表面从粗糙加工至镜面光洁度。设备运行平稳,转速和压力可精确控制,保证样品表面加工质量的一致性,减少人为因素对磨抛效果的影响。

具备全自动、单工序、按材料模式和手动4种工作模式,可满足不同的磨抛需求。磨抛盘和样品盘的转速、磨抛时间、转动方向等参数均可独立设置并自动保存。设备采用1KW高功率电机,扭矩大且恒定。此外,还配备电磁自动锁紧磨头,更换磁性防粘盘方便,可完成粗、精磨及粗、精抛光等所有工序。


技术参数


磨抛盘直径标配为φ254mm,可选配φ203mm、φ230mm;磨抛盘转速为100-1000r/min,转动方向可逆时针/顺时针任选,正反转自动切换;样品盘样品孔径φ30mm六孔;样品盘转速为30-200转/分;气源压力为0.6MPa。


在材料科学领域的应用 


· 在金属材料领域,是金相分析的关键设备,广泛应用于金属材料、合金材料等的表面处理,可用于钢铁、铜、铝等金属及其合金的金相试样制备,以便观察其显微组织、分析晶粒大小和分布等;为金相显微镜、扫描电镜等分析仪器提供高质量的观察表面,助力材料微观组织的研究与分析;

· 在非金属材料领域,可对陶瓷、塑料、玻璃等进行磨抛处理,研究其内部结构和性能;

· 在复合材料领域,能用于纤维增强复合材料、金属基复合材料等的试样制备,分析其界面结合情况等。

· 此外,还广泛应用于材料科学研究、质量控制、失效分析等领域。