0
MỤC LỤC BÀI VIẾT:
Chuẩn bị - Phân tích mẫu kim tương là gì?
Vai trò của phân tích kim tương
Chi tiết quy trình chuẩn bị - phân tích mẫu kim tương
Bước 2: Đúc khuôn cho mẫu kim tương
Bước 3. Mài - đánh bóng mẫu kim tương
CHUẨN BỊ - PHÂN TÍCH MẪU KIM TƯƠNG LÀ GÌ?
Trên thực tế, hầu hết các kim loại và chất hóa học đều bao gồm nhiều thành phần khác nhau. Điều này là do trong quá trình sản xuất, các thành phần này được phối trộn với nhau để tối ưu hóa một số phẩm chất của vật liệu sao cho phù hợp nhất với yêu cầu kỹ thuật của ứng dụng mà vật liệu mang lại. Do đó, rất hiếm khi có một chất nào có độ tinh khiết 100%. Với độ tinh khiết càng cao, giá thành của vật liệu càng đắt đỏ. Ví dụ điển hình là các vật liệu được sử dụng trong sản xuất như kim loại, nhựa, gốm sứ. Các vật liệu này thường có độ tinh khiết không cao, vì được phối trộn để có thể tối ưu hóa một số phẩm chất của nó sao cho phù hợp nhất với yêu cầu kỹ thuật của ứng dụng mà vật liệu mang lại.
Vì tính chất đặc biệt của các hợp chất hóa học, con người đã được phát triển một phương pháp kiểm tra gọi là phân tích kim tương. Phương pháp này giúp kiểm tra thành phần, cấu trúc và sự phân bố các hạt trong mạng tinh thể, chiều dày lớp phủ cũng như các khiếm khuyết trong cấu trúc để đảm bảo các hợp chất đáp ứng được yêu cầu sản xuất.
Quy trình chuẩn bị và phân tích kim tương bình thường bao gồm 5 bước chính:
Bước 1: Cắt mẫu kim tương
Bước 2: Đúc khuôn cho mẫu kim tương
Bước 3. Mài - đánh bóng mẫu kim tương
Bước 4: Soi mẫu kim tương bằng kính hiển vi
Bước 5. Đánh giá kết quả và lập báo cáo
VAI TRÒ CỦA PHÂN TÍCH KIM TƯƠNG
Phân tích thành phần và chất lượng của mẫu kim tương là một bước quan trọng trong quá trình sản xuất và tiêu thụ kim tương. Việc phân tích này giúp đảm bảo tính an toàn và chất lượng của sản phẩm, đồng thời giúp các nhà sản xuất kiểm soát quá trình sản xuất và cải thiện chất lượng sản phẩm của họ.
Phân tích thành phần kim tương cũng giúp các nhà khoa học nghiên cứu và phát triển các công nghệ sản xuất mới và cải tiến chất lượng sản phẩm. Thông qua việc xác định các thành phần chính như đạm, protein, chất béo và carbohydrate, các nhà khoa học có thể hiểu rõ hơn về thành phần của mẫu kim tương và tìm ra cách để cải thiện sản phẩm.
Do đó, phân tích kim tương đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất và tiêu thụ kim tương, giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm và tạo ra sự tin tưởng từ khách hàng.
CHI TIẾT QUY TRÌNH CHUẨN BỊ - PHÂN TÍCH MẪU KIM TƯƠNG
Bước 1: Cắt mẫu kim tương
Để chuẩn bị một mẫu để phân tích kim tương, bước đầu tiên là xác định vị trí các khu vực quan tâm trên đối tượng mẫu. Cắt là phương pháp phổ biến nhất để có được mẫu thử khu vực quan tâm này. Tuy nhiên, cắt mẫu phải được thực hiện đúng kỹ thuật để tối thiểu hóa sự biến đổi cấu trúc của mẫu. Đối với các mẫu kim loại có độ cứng cao, cần sử dụng máy cắt mài mòn và lựa chọn đúng lưỡi cắt cho từng vật liệu. Việc lựa chọn lưỡi cắt mài đòi hỏi kiến thức về mối quan hệ giữa các hạt mài, sự mài mòn và tính chất liên kết của vật liệu mẫu vật. Để đảm bảo không gây ra cháy và biến dạng trong khi cắt, cần lựa chọn đĩa cắt phù hợp. Cắt mẫu đúng kỹ thuật là điều kiện tiên quyết cho các bước chuẩn bị mẫu tiếp theo và giúp tiết kiệm thời gian và vật tư cắt.
Các vật tư - trang thiết bị không thể thiếu trong bước cắt mẫu:
- Máy cắt mẫu/ Máy cắt kim loại
- Đá cắt kim loại
- Dầu cắt
Bước 2: Đúc khuôn cho mẫu kim tương
Những lý do cần phải đúc mẫu kim loại:
- Dễ dàng giữ mẫu vật để tiến hành mài và đánh bóng.
- Tạo ra các mẫu đồng đều về kích thước để có thể mài và đánh bóng nhiều mẫu cùng lúc bằng máy mài và đánh bóng tự động.
- Bảo vệ các góc cạnh và bề mặt ngoài của mẫu để tránh biến dạng cấu trúc trong quá trình mài và đánh bóng.
- Tạo ra các mẫu với hướng nhất định.
- Cung cấp phương tiện để ghi tên hoặc số và bảo quản mẫu vật.
Với thiết kế này, việc giữ mẫu vật để tiến hành mài và đánh bóng trở nên dễ dàng hơn. Nó cũng tạo ra các mẫu đồng đều về kích thước để có thể mài và đánh bóng nhiều mẫu cùng lúc bằng máy mài và đánh bóng tự động. Hơn nữa, thiết kế này bảo vệ các góc cạnh và bề mặt ngoài của mẫu để tránh biến dạng cấu trúc trong quá trình mài và đánh bóng. Nó cũng tạo ra các mẫu với hướng nhất định và cung cấp phương tiện để ghi tên hoặc số và bảo quản mẫu vật. Hiện nay trên thị trường, có 2 phương pháp đúc khuôn phổ biến:
Đúc nóng: Cầu tư máy đúc nóng và bột đúc phenolic khá rẻ trên thị trường có thể đúc khuôn hàng loạt mẫu kim tương.
Các vât tư - trang thiết bị quan trọng trong quy trình đúc nóng mẫu kim loại:
Đúc nguội: Chỉ cần bột nhựa Epoxy được pha theo tỷ lệ, để trong điều kiện môi trường thích sẽ tự động rắn với những tính chất vượt trội như trong suôt, nhẹ nhàng...
Các vât tư - trang thiết bị quan trọng trong quy trình đúc nguội mẫu kim loại:
Bước 3. Mài - đánh bóng mẫu kim tương
Sau quá trình chuẩn bị mẫu, mài và đánh bóng là hai bước cuối cùng để đảm bảo mẫu đạt đủ tiêu chuẩn để phân tích kim loại. Quá trình này góp phần quan trọng để mẫu đạt độ bóng hoàn hảo và hạn chế tối đa các vết xướt trên bề mặt, đặc biệt là các vết xướt che phủ bề mặt cần phân tích.
Mài mẫu kim tương: Quy trình mài thô mẫu (Grinding) giúp tiếp cận nhanh đến vị trí cần phải phân tích trên mẫu. Trong giai đoạn này để đạt hiệu quả tốt nhất cần phải chọn đúng loại giấy mài và bột mài phù hợp. Nếu khoảng cách đến vị trí phân tích còn khá xa khoảng vài mm nên cân nhắc chọn loại giấy mài và bột mài kim cương có độ grit thấp để mài nhanh đến vị trí cần phân tích tuy nhiên củng không nên làm dụng mà chọn loại giấy có độ grit quá thấp sẽ tạo ra các vết xướt lớn trên bề mặt khuôn có thể gây hại cho vị trí cần phân tích.
Các vât tư - trang thiết bị phục vụ công đoạn mài mẫu:
Đánh bóng kim tương: là bước quan trọng nhất trong việc chuẩn bị một mẫu để phân tích tổ chức tế vi.Đây là bước cần thiết để loại bỏ hoàn toàn các tổn hại cấu trúc mẫu trước đó. Tốt nhất là giảm thiểu số lượng tổn hại cấu trúc xảy ra trong quá trình cắt và mài để công việc đánh bóng đơn giản hơn và tiết kiệm thời gian. Để loại bỏ biến dạng từ công đoạn mài và đạt được bề mặt phản xạ rất cao, mẫu vật phải được đánh bóng trước khi quan sát dưới kính hiển vi. Tuy nhiên, đánh bóng là một hoạt động phức tạp, trong đó chất lượng phụ thuộc vào vật liệu mài, vải đánh bóng, lực tỳ mẫu, tốc độ đánh bóng và thời gian cần phải được tính toán kỹ lưỡng. Chất lượng của bề mặt thu được sau khi đánh bóng cuối cùng phụ thuộc vào tất cả các yếu tố trên và đây là công đoạn kết thúc của từng giai đoạn trước đó.
Đánh bóng kim loại chuẩn thường sẽ phải trải qua 2 bước: Đánh thô và Đánh tinh.
Đánh bóng thô: sau khi quá trình mài kết thúc trên bề mặt sẽ có nhiều vết xướt lớn. Quá trình đánh bóng thô giúp xử lý bề mặt giảm thiểu các vết xướt để quá trình đánh bóng tinh đạt hiệu quả tốt và thời gian nhanh hơn. Ở quá trình này các hạt đánh bóng tinh thể kim cương vẫn được ưu tiên chọn lựa thường là hạt kim cương đa tinh thể cho vết cắt tốt hơn. Việc chọn kích thước hạt cho quá trình đánh bóng thô phụ thuộc vào độ grit cuối của quá trình mài có thể thay đổi linh động tùy theo độ bóng cuối muốn đạt được.
Đánh bóng tinh: Là quá trình hoàn thiện bề mặt cuối cùng, giúp bề mặt cần thiết đạt độ bóng cao nhất. Ở giai đoạn này thường sử dụng các hạt đánh bóng có kích thước từ 3µ – 0.05µ. Các bột hoặc dung dịch có thể sử dụng ở quá trình đánh bóng tinh thường là dung dịch nhôm ô-xít, keo silica, dung dịch kim cương đánh bóng.
Các vât tư - trang thiết bị yêu cầu trong bước đánh bóng:
Bước 4: Soi mẫu kim tương bằng kính hiển vi
Sau khi mẫu đạt độ bóng cần thiết, tiến hành phân tích cấu trúc mẫu dưới kính hiển vi với các mức phóng đại khác nhau để xác định thành phần và cấu trúc của mẫu, cũng như các khiếm khuyết của nó. Kính hiển vi thế hệ mới được trang bị cổng kết nối với camera truyền hình khép kín, cho phép hiển thị ảnh trực tiếp trên máy tính. Người vận hành có thể quan sát trên màn hình máy tính thay vì phải dùng mắt kính. Máy tính được cài đặt phần mềm điều khiển camera và các chức năng phân tích ảnh cấp cao như đo kích thước, đếm hạt, phân tích graphit, tính toán tỷ lệ...
Bước 5. Đánh giá kết quả và lập báo cáo
Dựa trên các dữ liệu phân tích đã được thu thập, người vận hành sẽ tạo ra bản báo cáo chi tiết về kết quả kiểm định mẫu thử. Bản báo cáo này sẽ cung cấp đầy đủ các thông tin sau:
- Tên và địa chỉ của cơ quan tạo báo cáo
- Thông tin về người vận hành/kiểm định viên
- Thông tin về mẫu thử, bao gồm tên mẫu, ngày thu thập, phương pháp thu thập và lưu trữ mẫu
- Kết quả của mẫu thử, bao gồm các thông số định lượng và định tính, so sánh với các giá trị chuẩn nếu có
- Hình ảnh chụp tổ chức tế bào của mẫu, giúp đánh giá chất lượng mẫu và kết quả kiểm định.
