[發(fā)明專利]一種超高精度顯微打磨深度標(biāo)尺及其制備工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010826232.8
• 申請(qǐng)日: 2020-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN111981954B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖彪;唐林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 唐林
• 主分類號(hào): G01B5/18
• 分類號(hào): G01B5/18;G01B3/04
• 代理公司: 湖南省婁底市興婁專利事務(wù)所(普通合伙) 43106
• 代理人: 鄔松生

本發(fā)明所提供的超高精度顯微打磨深度標(biāo)尺可用于測(cè)量顯微樣品的打磨深度，用于加工雙面平行度超高的薄板。超高精度顯微打磨深度標(biāo)尺的測(cè)量精度可達(dá)到納米級(jí)。顯微打磨深度標(biāo)尺的結(jié)構(gòu)主要包括三個(gè)部分：標(biāo)尺板；上擋板；下?lián)醢?。?biāo)尺板的∠θ為斜面和標(biāo)尺底面的夾角，cotθ是該斜面測(cè)量時(shí)的放大倍數(shù)，放大倍數(shù)可根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。超高精度顯微打磨深度標(biāo)尺的斜面帶有固體涂層或鍍層，以滿足超高精度的測(cè)量要求。采用三個(gè)以上的標(biāo)尺斜面測(cè)量時(shí)，可降低因打磨后出現(xiàn)的傾角而導(dǎo)致測(cè)量的誤差，可測(cè)量樣品打磨后樣品表面任意一點(diǎn)的精確打磨深度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料的顯微檢測(cè)技術(shù)，以及冶金、金屬材料、非金屬材料以及半導(dǎo)體等固體材料的顯微分析領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在金相樣品打磨時(shí)，尤其對(duì)于鑲嵌樹脂的樣品，往往不能得知已經(jīng)打磨去除的精確厚度，從而難以確定顯微鏡下所觀察到的金相組織、缺陷等微觀組織處于表面以下的什么深度位置。

一般通過游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等方法直接測(cè)量打磨前后的厚度差，計(jì)算得的打磨深度精度有限。現(xiàn)有實(shí)用新型專利通過鋼球輔助間接測(cè)量磨制深度，其計(jì)算較為繁瑣，且初始磨制階段的計(jì)算精度與鋼球的曲率關(guān)系較大，因此，小尺寸測(cè)量時(shí)對(duì)鋼球的圓度有較高的要求。當(dāng)被測(cè)物質(zhì)和鋼球的耐磨性不一致時(shí)，也會(huì)影響到測(cè)量精度。另外，有離子拋光、輝光光譜等方法獲得特定深度的樣品信息，但這類方法成本高，操作復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超高精度顯微打磨深度標(biāo)尺及其制造工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：

一種超高精度顯微打磨深度標(biāo)尺，其特征在于：它包括有上擋板（1）、下?lián)醢澹?）、標(biāo)尺板（3）、斜面板（4），其中，標(biāo)尺板（3）為一塊或多塊，標(biāo)尺板被上擋板（1）和下?lián)醢澹?）夾持在中間，標(biāo)尺板（3）上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)斜面，降低斜面的粗糙度有利于提高測(cè)量精度，斜面為光滑的鏡面，其粗糙度低于0.1μm；光滑斜面上有微標(biāo)記，斜面的∠θ為該斜面和標(biāo)尺底面的夾角， cotθ是該斜面測(cè)量時(shí)的放大倍數(shù)；如cotθ = 10時(shí)，放大倍數(shù)為10倍。上擋板（1）和下?lián)醢澹?）主要用于遮擋鑲嵌料，保護(hù)標(biāo)尺板（3）。

所述的標(biāo)尺板（3）的斜面帶有固體涂層或鍍層，涂鍍前標(biāo)尺板光滑斜面的表面粗糙度低于0.1μm；固體涂層或鍍層用于保護(hù)斜面在存放、運(yùn)輸和使用中不受損傷；涂層或鍍層用于消除在打磨拋光時(shí)底部與光滑斜面相交處出現(xiàn)的圓弧，從而提高測(cè)量精度；涂層或鍍層上提供測(cè)量時(shí)的標(biāo)記參考點(diǎn)。

所述的超高精度顯微打磨深度標(biāo)尺的主要制造工藝流程：提供原材料→加工標(biāo)尺板、上擋板和下?lián)醢濉泵鎾伖狻泵嫱垮儭鷺?biāo)識(shí)處理→裝配→底面拋光→包裝。

超高精度顯微打磨深度標(biāo)尺的結(jié)構(gòu)件選用的材料類型可為金屬、塑料、玻璃或其他材料。其與所檢測(cè)的材料類型一致，或與被檢測(cè)的材料的磨損率相近時(shí)，有利于提高檢測(cè)精度。如檢測(cè)鋼鐵材料的超高精度顯微打磨深度標(biāo)尺為選為不銹鋼。

標(biāo)尺板（3）底面，即標(biāo)尺板有斜面的一側(cè)，其表面粗糙度低于1.8μm，降低該側(cè)粗糙度有利于提高測(cè)量精度。

調(diào)整∠θ的大小，可獲得不同放大倍數(shù)的顯微打磨深度標(biāo)尺。

選取超高精度顯微打磨深度標(biāo)尺的尺寸時(shí)應(yīng)便于鑲嵌制樣、拋光和測(cè)量；對(duì)于直徑為30mm的金相樣，標(biāo)尺的底面長(zhǎng)20mm；標(biāo)尺板、上擋板（1）、下?lián)醢澹?）為1mm的薄片；標(biāo)尺的高度5mm。

上擋板（1）、下?lián)醢澹?）可帶樣品夾持、垂直腳等附屬結(jié)構(gòu)。上擋板和下?lián)醢宀桓淖儤?biāo)尺板的計(jì)量功能，即無上擋板（1）、下?lián)醢澹?）的標(biāo)尺板可單獨(dú)用于檢測(cè)打磨深度。

采用三個(gè)以上的標(biāo)尺板斜面測(cè)量時(shí)，降低因打磨后出現(xiàn)的傾角而導(dǎo)致的誤差，測(cè)量樣品打磨后樣品表面任意一點(diǎn)的精確打磨深度。