(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211028356.7 (22)申请日 2022.08.25 (71)申请人 中核四0四有限公司 地址 732850 甘肃省兰州市5 08信箱甲39号 (72)发明人 雷震　李鸿亚　周利华　陈江　 李文腾　牛书通　姜岳峰　华强　 付天佐　王江　钟轶强　陈义武　 (74)专利代理 机构 北京八月瓜知识产权代理有 限公司 1 1543 专利代理师 张峰 (51)Int.Cl. G01N 1/32(2006.01) G01N 1/28(2006.01) (54)发明名称 一种稀土金属镀层金相试样磨抛夹具及其 使用方法 (57)摘要 本发明提供了一种稀土金属镀层金相试样 磨抛夹具及其使用方法， 包括圆环状的内夹紧环 和外夹紧环， 所述内夹紧环设置在所述外夹紧环 的内部， 所述内夹紧环的外壁以及所述外夹紧环 的内壁均设有磨砂橡胶， 所述内夹紧环的内部设 有扩张装置。 本发明夹具可代 替镶样材料直接固 定试样， 省去了冷镶时树脂材料的凝固时间， 既 节约了成本也提高了制样速率。 在外夹紧环内壁 和内夹紧环外壁附有柔性磨砂橡胶可增大摩擦 力， 从而避免磨抛过程中试样的晃动， 保证表面 的平整度。 能够有效抑制磁控溅射稀土金属镀层 的剥落或剥离， 也消除了金相组织界面产生的 “飞边”问题， 达到了预期的技 术效果。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115389293 A 2022.11.25 CN 115389293 A 1.一种稀土金属镀层金相试样磨抛夹具， 其特征在于， 包括圆环状的内夹紧环和外夹 紧环， 所述内夹紧环设置在所述外夹紧环的内部， 所述内夹紧环的外壁以及所述外夹紧环 的内壁均设有磨砂橡胶， 所述内夹紧环的内部设有扩张装置 。 2.根据权利要求1所述的稀土金属镀层金相试样磨抛夹具， 其特征在于， 试样夹装在所 述外夹紧环和所述内夹紧环之间。 3.根据权利要求2所述的稀土金属镀层金相试样磨抛夹具， 其特征在于， 所述试样位于 所述外夹紧环和所述内夹紧环上的所述磨砂橡胶之间。 4.根据权利要求1所述的稀土金属镀层金相试样磨抛夹具， 其特征在于， 所述外夹 紧环 和所述内夹紧环的材 料为45号钢。 5.根据权利要求1所述的稀土金属镀层金相试样磨抛夹具， 其特征在于， 所述内夹 紧环 的外径直径小于 外夹紧环的内径。 6.根据权利要求1所述的稀土金属镀层金相试样磨抛夹具， 其特征在于， 所述外夹 紧环 直径50mm， 所述内夹紧环直径可调， 所述内夹紧环厚度为5m m。 7.根据权利要求1所述的稀土金属镀层金相试样磨抛夹具， 其特征在于， 所述扩 张装置 包括紧固件和四个顶杆， 所述紧固件上设有四个螺孔， 四个所述顶杆的尾端设有外螺纹， 所 述顶杆螺纹连接在所述螺孔内， 四个所述顶杆的顶部与所述内夹紧环的内壁 转动连接 。 8.根据权利要求7所述的稀土金属镀层金相试样磨抛夹具， 其特征在于， 所述内夹 紧环 包括四段弧长相同的夹片， 四段所述夹片组成所述内夹紧环， 每个所述夹片分别连接一个 所述顶杆。 9.一种稀土金属镀层金相试样磨抛夹具的使用方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1， 首先利用车床对基体材料进行车削加工， 取样得到由基体材料和镀层构成的初始 试样； S2， 将制备的初始试样先沾附于带有磨砂橡胶的外夹紧环内壁， 再通过调节紧固螺栓 和顶杆的位置来控制外壁附着磨砂橡胶的内夹紧环与外夹紧环的距离来实现对初始试样 基体材料和镀层的固定和夹紧； S3,夹具装配完成后， 按照传统 的金相试样制备方法采用一定的磨抛工艺， 依次经过粗 磨、 精磨、 抛光 等工序， 拆卸夹具并取 出试样， 完成试样制备。 10.根据权利要求9所述的稀土金属镀层金相试样磨抛夹具的使用方法， 其特征在于， S2中， 夹装过程需注意要保证试样待磨部分超出夹具2 ‑4mm， 从而保证打磨过程不磨损夹 具。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115389293 A 2一种稀土金属镀层金相试样磨抛夹具及其使用方 法 技术领域 [0001]本发明涉及镀层试样夹具技术领域， 尤其是涉及 一种稀土金属镀层金相试样磨抛 夹具及其使用方法。 背景技术 [0002]高纯稀土金属及合金靶材作为溅射薄膜材料已成为众多稀土功能材料及器件 的 关键核心材料， 广泛用于国防军工及新能源汽车、 集成电路、 新型显示、 5G通讯等战略性新 兴产业。 为了更加明晰溅射薄膜材料 的性能和特点， 高纯稀土金属薄膜的表征则显得至关 重要。 [0003]对该类高纯稀土金属材料镀层截面进行金相观察， 获得镀层界面微观构成、 形貌 特征以及组织结构等信息， 对材料研发设计具有非常重要的指导作用。 传统的金相试样制 备方法包括如下步骤： 首先， 将待观 察试样按标准加工后采用冷镶嵌的方式制样； 其次通过 人工或者研磨机利用一系列目数从小到大 的砂纸对试样进行打磨； 再次， 在抛光机上添加 抛光剂或抛光膏进行抛光； 最后， 选择合适的腐蚀剂， 腐蚀一定时间后水洗吹干。 如果对稀 土镀层按传统的金相试样制备方法会出现以下几个方面的问题： 第一， 由于基体金属与稀 土镀层材料性质相差较大， 镀层很容易发生脱附、 断裂而与金属基体剥离， 从而对镀层形貌 和基体/镀层界面结构的观察造成一定影响； 第二， 由于稀土镀层性质活泼， 冷镶时的固化 树脂、 砂纸上剥落的砂粒以及抛光剂等物质都会污染试样表面， 此过程产生的伪像会对观 察效果造成严重影响； 第三， 由于稀土金属镀层厚度为纳米级至微米级别的薄片 状结构， 在 磨制过程中很容易造成镀层边缘产生一个 “飞边”剥离结构， 从而对两相界面的组织观察造 成干扰， 不能准确获得镀层厚度等信息。 而夹具作为一种重要的辅助工具， 可有效促进金相 试样的制备。 鉴于此， 为了客观真实地表征镀层信息， 本发明提出一种适用于该类镀层制备 的夹具结构。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提供一种稀土金属镀层金相试样磨抛夹具及 其使用方法， 该夹 具可实现免镶样处理且多个金相试样同时粗磨、 精磨和抛光等工序， 从而消除不同抛磨手 法、 时长和力度等因素对试样组织界面信息的影响， 从而保证试样观测效果的客观真实性。 [0005]根据本发明的一个目的， 本发明提供一种稀土金属镀层金相 试样磨抛夹具， 包括 圆环状的内夹紧环和外夹紧环， 所述内夹紧环设置在所述外夹紧环的内部， 所述内夹紧环 的外壁以及所述外 夹紧环的内壁均设有磨砂橡胶， 所述内夹紧环的内部设有扩张装置 。 [0006]进一步地， 试样夹装在所述外 夹紧环和所述内夹紧环之间。 [0007]进一步地， 所述试样位于所述外 夹紧环和所述内夹紧环上的所述磨砂橡胶之间。 [0008]进一步地， 所述外 夹紧环和所述内夹紧环的材 料为45号钢。 [0009]进一步地， 所述内夹紧环的外径直径小于 外夹紧环的内径。 [0010]进一步地， 所述外夹紧环直径50mm， 所述内夹紧环直径可调， 所述内夹紧环厚度为说　明　书 1/4 页 3 CN 115389293 A 3