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常见的煤岩镶嵌粉类型:
环氧树脂镶嵌粉:具有高硬度、低收缩率和良好的耐化学性,适用于大多数煤岩样品的制备。
酚醛树脂镶嵌粉:耐高温性能较好,适用于需要高温处理的样品。
聚酯树脂镶嵌粉:固化速度快,适用于快速制备样品。
煤岩镶嵌粉使用步骤:
样品准备:将煤岩样品切割成适当大小,并清洁表面。
镶嵌模具准备:选择合适大小的模具,并确保模具内壁清洁。
混合镶嵌粉:按照说明书将镶嵌粉与固化剂按比例混合均匀。
填充模具:将混合好的镶嵌粉倒入模具中,然后将煤岩样品放入,确保样品被完全包裹。
固化:将模具放入加热设备中,按照规定的温度和时间进行固化。
脱模:固化完成后,将样品从模具中取出,进行后续的切割、打磨和抛光处理。
煤岩镶嵌粉成分
通常由热塑性树脂、增塑剂、填料及少量添加剂等组成。热塑性树脂是主要成膜物质,提供粘结性能;增塑剂可增加树脂的柔韧性和可塑性,改善镶嵌粉的加工性能;填料则能降低成本、调节性能,如提高硬度、耐磨性等;添加剂包括抗氧化剂、颜料等,抗氧化剂可防止煤样在镶嵌过程中氧化,颜料可用于区分不同样品或批次。
煤岩镶嵌粉使用方法
准备工作:选取合适的煤样,将其破碎、研磨至合适的粒度,一般为 200 目左右,以便与镶嵌粉更好地混合。准备好镶嵌模具,根据需要选择不同形状和尺寸的模具,如圆形、方形等,并确保模具清洁、无油污和杂质。
混合:按照一定的比例将煤样和镶嵌粉倒入容器中,一般煤样与镶嵌粉的质量比为 3:1 至 5:1 之间,具体比例可根据煤样的性质和实际经验进行调整。使用搅拌工具充分搅拌,使煤样和镶嵌粉均匀混合。
装模:将混合好的煤样和镶嵌粉倒入镶嵌模具中,尽量填满模具,并轻轻振动模具,使混合物压实,排出其中的空气。
加热成型:将装有混合物的模具放入热压设备中,按照镶嵌粉的使用要求设置合适的温度和压力,一般温度在 80-120℃之间,压力在 10-30MPa 之间,保持一定时间,使镶嵌粉熔化并与煤样充分结合成型,时间一般为 10-30 分钟。
冷却脱模:成型完成后,将模具从热压设备中取出,自然冷却或采用风冷等方式使其快速冷却至室温。冷却后,轻轻敲击模具或使用脱模工具,将镶嵌好的煤样从模具中取出,即可得到用于分析检测的煤岩样品。
冷镶嵌粉:是不通过加温手段对样品进行包埋的镶嵌材料,常见的是使用双组分混合的常温固化树脂和功能性填充物的混合物。常用于对温度或压力敏感的样品材料,如动植物样品、塑料橡胶等,常见的树脂有环氧和丙烯酸树脂两类,填充物有矿物粉、玻璃纤维粉、颜料指示剂、铜粉等。
镶嵌粉按功能特性分类
通用型:适用于多数材质的镶嵌需求,具有较好的流动性和一定的硬度,能够在一定程度上满足常规的镶嵌要求,对样品起到基本的固定和保护作用。
保边型:含玻璃强化纤维等成分,具有低磨损率、低收缩率的特点,能对样品的边缘起到良好的保护作用,防止在后续的处理过程中出现边缘破损、掉角等情况,特别适用于脆性材料、涂层及需要观测边角的样品。
透明型:具有澄清透明的特性,能够实现无障碍视样,方便对镶嵌后的样品进行观察和分析,适用于需要透视观察内部细节的样品,如透明镶样、多孔试样等。
导电型:含有石墨等导电填料,具备的导电性能,主要用于电镜扫描、电解抛光等对样品导电性能有要求的领域。
镶嵌粉应用领域
金相分析:用于制备金相试样,将微小、超薄的金属或合金样品进行镶嵌,以便于测试硬度、观察金相组织等,帮助分析材料的微观结构和性能。
珠宝钟表制造:在珠宝镶嵌过程中,填充在宝石与金属托之间的缝隙中,起到固定和支撑宝石的作用,确保宝石牢固地固定在金属托上;也可用于制作珠宝模具和修复断裂的珠宝。
电子工业:适用于 PCB、FPC、半导体技术、微电子技术等领域,对电子元件、芯片等进行固定和保护,便于后续的加工、测试和封装。
如果样品是金属材料,一般的通用型镶嵌粉通常就能满足要求;对于陶瓷、玻璃等脆性材料,可选择保边型镶嵌粉来保护边缘;若是橡胶、塑料等高分子材料,冷镶嵌粉更为合适,因为热镶嵌可能会导致材料变形。
如果对制样效率要求较高,可选择固化速度快的镶嵌粉,如一些快速固化的冷镶嵌粉或热稳定性好、成型快的热镶嵌粉,能缩短制样时间,提高工作效率。