[实用新型]化学减薄金属材料的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化学减薄装置，具体地指一种化学减薄金属材料的实验装置。

背景技术

在制备钢铁等金属材料的透射电镜薄膜样品时，对于厚试样，通常是先用线切割或精密切割方法从块样上切下厚度小于0.5mm的金属薄片，再进行机械研磨、挖坑等预减薄到30~80μm，最后用双喷电解减薄或离子减薄得到薄膜样品。但目前大量硅钢、汽车用钢等重点产品的厚度均在2mm以下，对于这种薄板试样无法切割成薄片，通常用化学减薄方法直接减薄到80μm以下。因为相对于机械研磨，化学减薄厚度均匀、没有机械硬化层。

减薄钢铁等金属材料所用化学试剂主要由氢氟酸+双氧水+硝酸配制而成。其中氢氟酸俗称“白骨酸”、“化骨水”，腐蚀性、挥发性极强，挥发气体还能被皮肤吸收；双氧水氧化性极强易挥发，通过呼吸道进入可导致肺损伤，属于危险化学品及有毒有害物质。当金属试样在这种强酸性减薄液中反应剧烈时，还会快速升温发生溅射，试验危险性很大。而且要将毫米级厚度的金属试样减薄到80微米，通常需要10分钟以上，长则几十分钟。传统方法是人工用镊子夹持试样，时间长了或试样较薄时，很容易夹持不稳将试样掉入酸中，要将剧烈反应中的样品捞出来更是险而又险。为此，急需一种操作方便、使用安全的化学减薄实验装置。 

发明内容

本实用新型的目的就是为了避免在化学减薄金属材料时剧烈的化学反应对人身的伤害、同时保证操作的方便可靠，提供一种化学减薄金属材料的实验装置。

为实现上述目的，本实用新型所设计的化学减薄金属材料的实验装置，包括水槽和位于水槽内的试剂杯，其特别之处在于：所述水槽外设置有透明的高挡板，所述水槽的上方设置有一根穿过高挡板的试样杆，所述试样杆的一端设置有用于固定试样的试样夹，所述试样杆的另一端设置有用于调节试样高度的转动手柄，所述高挡板上固定设置有与转动手柄相配合的卡槽。

优选的，所述试样杆位于水槽上方的一端设置有一节弯折段，所述弯折段的末端与试样夹之间设置有连接线。这样，可以更方便地通过转动手柄控制试样杆来实现试样高度的调节。

优选的，所述转动手柄包括与试样杆连接的圆形转盘和曲拐手柄，所述圆形转盘套装在试样杆上；所述卡槽包括与圆形转盘相配合的圆形凹槽和多个与曲拐手柄相配合的条状凹槽。这样，试样调整到合适高度后，圆形转盘嵌入圆形凹槽内，曲拐手柄的横向段嵌入相应高度的条状凹槽内，从而使转动手柄固定在卡槽内，操作更简便可靠，并极大减轻了实验人员的劳动强度。

优选的，所述卡槽的外轮廓为与圆形转盘同心的圆形，所述多个条状凹槽沿卡槽的外轮廓均分布置。

优选的，所述水槽外两个相邻的侧面分别设置有一块高挡板，其中一块高挡板设置有卡槽。这样，既不影响转动手柄操作和观察，又方便水槽内的试剂杯的放入和取出。

本实用新型的有益效果在于：利用透明的高挡板起隔离作用，避免了剧烈化学反应发生溅射时伤及人身，保证了实验人员的人身安全，同时，便于观察实验情况。卡槽配合转动手柄一方面可以固定试样杆，另一方面还可以调整试样位置，极大减轻了实验人员的劳动强度。本实验装置具有结构科学、操作简便、安全可靠、易于制作的特点。

附图说明

图1为本实用新型化学减薄金属材料的实验装置的立体结构示意图。

图2为图1中卡槽的结构示意图。

图3为图1的俯视图。

图4为图1的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

图1、3、4所示的化学减薄金属材料的实验装置，包括方形的水槽1和位于水槽1内的试剂杯2，水槽1外两个相邻的侧面分别设置有一块透明的高挡板8，水槽1上方有一根穿过高挡板8的试样杆3。试样杆3的一端设置有一节弯折段3.1，试样杆3的另一端设置有用于调节试样高度的转动手柄6。弯折段3.1的末端设置有连接线4，连接线4的另一端设置有用于固定试样的试样夹5。 

结合图1~3，高挡板8上固定设置有与转动手柄6相配合的卡槽7。转动手柄6包括圆形转盘6.1和曲拐手柄6.2，圆形转盘6.1套装在试样杆3上。

如图2所示，卡槽7包括与圆形转盘6.1相配合的圆形凹槽7.1和六个与曲拐手柄6.2相配合的条状凹槽7.2。卡槽7的外轮廓为与圆形转盘6.1同心的圆形，六个条状凹槽7.2沿卡槽7的外轮廓均分布置。

本实用新型的工作过程：

如图1所示，在水槽1中放置试剂杯2，试剂杯2中装有化学减薄用的氢氟酸+双氧水+硝酸配制而成的混合酸液。