[發明專利]光學顯微鏡下測試可磨耗封嚴涂層金相試樣孔隙率的方法

在審

• 申請號: 202210753984.5
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN115078217A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 王長亮;杜修忻;張昂;王天穎;田浩亮
• 申請（專利權）人: 中國航發北京航空材料研究院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N1/36;G01N1/32
• 代理公司: 北京知匯林知識產權代理事務所(普通合伙) 11794
• 代理人: 王俊杰

本發明公開了一種光學顯微鏡下測試可磨耗封嚴涂層金相試樣孔隙率的方法，包括以下步驟：配制可滲入涂層孔隙中固化的混合物；制備金相試樣并放置在制樣模具中；將混合物倒入制樣模具中，使金相試樣浸入混合物中；將盛裝了金相試樣和混合物的制樣模具放入烘箱內保溫；從烘箱內取出制樣模具于室溫下放置，使混合物完全固化；從制樣模具中取出金相試樣進行磨拋；將磨拋后的金相試樣放置在光學顯微鏡下觀測，拍攝金相圖片，判定孔隙率。本發明采用液態環氧樹脂與增塑劑、交聯劑、改性劑、稀釋劑、顯色劑混合后加熱滲入涂層孔隙中固化的方式，在光學顯微鏡下可觀測出孔隙的具體位置和面積，計算孔隙率，實現了在常規涂層金相檢測條件下判定孔隙率。

技術領域

本發明屬于材料性能測試技術領域，具體涉及一種光學顯微鏡下測試可磨耗封嚴涂層金相試樣孔隙率的方法，該方法適用于測試飛機發動機和燃氣輪機的可磨耗封嚴涂層金相試樣的孔隙率。

背景技術

飛機發動機和燃氣輪機的可磨耗封嚴涂層通常采用熱噴涂技術完成，熱噴涂技術是將涂層材料送入熱源中熔化，利用高速氣流將熔融狀態的顆粒噴射到基體材料表面形成層狀結構覆蓋層的工藝，具有沉積速度快、生產效率高和應用范圍廣等優勢。可磨耗封嚴涂層的孔隙率關系到涂層的可磨耗性能，然而測試涂層金相試樣孔隙率的方法通常采用普通的環氧樹脂或電木粉進行鑲樣和滲透，然后采用光學顯微鏡或掃描電鏡進行測試。但是在測試過程中會產生與涂層中含有的非金屬物質(比如氮化硼、聚苯酯)相同的黑灰色，在光學顯微鏡或掃描電鏡下難以區分孔隙和非孔隙；此外若采用掃描電鏡測試，由于掃描電鏡測試對樣品和操作等要求較高，所以會降低工作效率。因此，急需一種光學顯微鏡下測試飛機發動機和燃氣輪機可磨耗封嚴涂層金相試樣孔隙率的方法。

申請公布號為CN101256134A的發明專利公開了一種印制電路板鍍金層孔隙率的測定方法，測試溶液主要成分為鹽酸、氯化鈉及滲透劑，在一定的溫度和時間條件下使鍍金層不連續處產生明顯的腐蝕產物，利用帶刻度的透明網格材料和斜面體輔助觀測，對孔隙大小進行加權處理，在顯微鏡下觀測計算孔隙率。申請公布號為CN109682735A的發明專利公開了一種鋰離子電池極片涂層孔隙率的測試方法，包括以下步驟：制備極片，取極片計算出其涂層體積，箔材體積；取一定量的溶劑，把溶劑放入密閉可抽真空的容器中，同時將極片放入該容器中，但極片不與溶劑接觸；對容器進行抽真空，當真空度達到﹣0.09MPa時，將極片浸入溶劑中；靜止10分鐘后，進行破真空和抽真空，其中破真空時采用氮氣或氬氣保護；極片浸入到溶劑中，在保護氣氛下擱置12-36小時；讀取極片浸入溶劑后的體積；最后計算孔隙率。

在現有技術中，申請人未能檢索到完全適用于測試飛機發動機和燃氣輪機的可磨耗封嚴涂層金相試樣孔隙率的方法，前面引用的兩篇現有技術僅適用于測試電路板涂層和鋰電池極片涂層的孔隙率，在這里僅作為參考。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種光學顯微鏡下測試可磨耗封嚴涂層金相試樣孔隙率的方法，按照先后順序包括以下步驟：

步驟一：配制能夠滲入可磨耗封嚴涂層孔隙中固化的顯色混合物；

步驟二：制備可磨耗封嚴涂層樣品，按要求將其切割成一定尺寸的金相試樣，并放置在制樣模具的中心位置；

步驟三：將一定量的顯色混合物倒入制樣模具中，使金相試樣充分浸入顯色混合物中；

步驟四：將盛裝了金相試樣和顯色混合物的制樣模具放入烘箱內保溫；

步驟五：從烘箱內取出制樣模具，在室溫下放置一定時間，使顯色混合物完全固化；

步驟六：從制樣模具中取出金相試樣進行磨拋，直至金相試樣上待觀測的截面達到金相要求的表面狀態；

步驟七：將磨拋合格的金相試樣放置在光學顯微鏡下進行觀測，并拍攝金相圖片，采用圖譜對比法或圖像分析軟件測量法確定可磨耗封嚴涂層金相試樣的孔隙率。