تقنية لفضح ميزات في المعادن
إن حفر المعادن هي تقنية كيميائية تستخدم لإبراز خصائص المعادن على المستويات المجهرية. من خلال دراسة طبيعة هذه الميزات المختلفة وكميتها وتوزيعها ، يمكن لخبراء علم المعادن التنبؤ بالخصائص الفيزيائية وفشل الأداء في عينة معينة من المعادن وشرحها.
كيف يعرض التنميش مشاكل في المعادن؟
معظم الخصائص المعدنية مجهرية الحجم. لا يمكن رؤيتها أو تحليلها بدون تكبير بصري لا يقل عن 50x و 1000 x عند استخدام الميكروسكوبات الخفيفة.
لتحليل مثل هذه الميزات ، يجب صقل عينة معدنية إلى تشطيب يشبه المرآة. لسوء الحظ ، تحت مثل هذا المجهر اللامع يبدو مثل هذا الحقل الأبيض البسيط.
ولإيجاد تباين بين عناصر البنية المجهرية للمعادن ، تُستخدم الحلول الكيميائية المعروفة باسم "الخمار". الخلل انتقائي تآكل بعض تلك العناصر ، والتي تظهر بأنها مناطق أكثر قتامة. وهذا ممكن لأن الاختلافات في تكوين أو هيكل أو مرحلة المعدن يغير المعدلات النسبية للتآكل عند تعرضه إلى مادة خوار.
تستخدم Etchants لفضح:
- شكل وحجم حدود الحبوب (عيوب في البنية البلورية)
- المراحل المعدنية (أنواع مختلفة من المعدن في سبيكة)
- شوائب (كميات ضئيلة من المواد غير المعدنية)
- سلامة نقاط اللحام ، خاصة في المنتجات الإلكترونية
- الشقوق وغيرها من القضايا في اللحامات
- التوحيد والجودة وسمك مواد الطلاء
أنواع النقش المعادن
وفقًا لموقع الويب Metalographic.com ، فإن "التنميش عبارة عن عملية للكشف عن بنية المادة ، وتشمل تقنيات التنميش الشائعة:
- المواد الكيميائية
- كهربائيا
- حراري
- بلازما
- ملح مذاب
- مغناطيسي
الأسلوبان الأكثر شيوعًا هما الحفر الكيميائي والكهروكيميائي.
عادة ما يكون التنميش الكيميائي عبارة عن مزيج من الحمض أو القاعدة مع عامل مؤكسد أو مختزل في المذاب مثل الكحول. الحفر الكهروكيميائي هو مزيج من الحفر الكيميائي مع الجهد الكهربائي / التيار الكهربائي. "
كيف يتم استخدام النقش لمنع فشل المعادن
علماء المعادن هم علماء متخصصون في هيكل وكيمياء المعادن. عندما تفشل المعادن (على سبيل المثال ، انهيار الهيكل) ، من المهم فهم الأسباب. علماء المعادن فحص عينات من المعدن لتحديد أسباب الفشل.
هناك أكثر من اثني عشر حلول مختلفة للنقش تتكون من مكونات مثل الأمونيا ، بيروكسيد الهيدروجين ، وحمض الهيدروكلوريك. حلول مختلفة مفيدة لنقش المعادن المختلفة. على سبيل المثال ، يستخدم ASTM 30 ، المكون من الأمونيا ، بيروكسيد الهيدروجين (3 ٪) ، والمياه DI ، لنقش النحاس. إن Keller's Etch ، المكونة من الماء المقطر وحمض النيتريك وحمض الهيدروكلوريك وحمض الهيدروفلوريك ، هي الأفضل لنقش الألومنيوم وسبائك التيتانيوم.
من خلال النقش باستخدام مواد كيميائية مختلفة ، يمكن لخبراء التعدين كشف العديد من المشاكل المحتملة في عينات المعادن. يمكن أن يكشف النقش عن الشقوق الدقيقة أو المسام أو شوائب في عينات معدنية. تسمح المعلومات التي يقدمها التنقيب لعلماء المعادن باكتشاف سبب فشل المعدن.
بمجرد تحديد مشكلة معينة ، من الممكن تجنب نفس المشكلة في المستقبل.