混凝土是目前應(yīng)用量的基礎(chǔ)建設(shè)材料,我們每個人每天都被包圍在以混凝土為基材的建筑物中。由此可見混凝土是涉及生命財產(chǎn)安全的材料,因此人們在研發(fā)與生產(chǎn)混凝土的過程中越來越重視對其各種指標(biāo)的測試,包括強(qiáng)度測試、硬度測試,電鏡形貌觀測及成分測試等。
在進(jìn)行部分測試之前,對混凝土進(jìn)行平面的研磨拋光處理是有十分必要的,比如硬度測試,以及掃描電鏡測試等等。
混凝土具有骨料硬脆(如碳化硅),與水合產(chǎn)物硬度差大的特點,研磨過程中易產(chǎn)生骨料破碎,骨料邊界浮凸嚴(yán)重的問題?;诖?,參考前人*的金相制備參數(shù),本次測試選用兩組耗材來制備混凝土,并比較了相應(yīng)效果,便于大家參考并選用合適的耗材。
比較如下:
試驗前期,用切割或原始敲碎的方法,取到尺寸大小約10X10X10mm的混凝土小塊,采用環(huán)氧樹脂冷鑲嵌的方法對混凝土進(jìn)行包埋,便于后續(xù)的半自動研磨拋光。
研磨:
研磨步驟在其他參數(shù)一致的情況下,采用兩種耗材進(jìn)行比較:分別是樹脂粘結(jié)金剛石磨盤和碳化硅砂紙。
樹脂粘結(jié)的金剛石磨盤中金剛石磨料鋒利且不易損壞脫落,對硬脆樣品已造成破碎;碳化硅砂紙的硬度與本次試驗所用的混凝土中的骨料相當(dāng),磨削表面的同時,不易造成破碎。
比較下圖,無論是粗磨還是細(xì)磨階段,如果采用磨盤,混凝土表面比較平整,不易浮凸,但其中的骨料顆粒,都發(fā)生了嚴(yán)重的破碎,顯得烏黑粗糙;而砂紙研磨后,骨料顆粒破碎程度大大減緩,以劃痕為主,骨料形貌明亮許多。
粗磨效果|左圖為磨盤,右圖為砂紙
細(xì)磨效果|左圖為磨盤,右圖為砂紙
拋光:
拋光前統(tǒng)一進(jìn)行砂紙研磨,拋光步驟在其他參數(shù)一致的情況下,采用兩種耗材進(jìn)行比較:單晶金剛石懸浮液和多晶金剛石懸浮液。
多晶金剛石顆粒與單晶金剛石顆粒相比,表面積更大,磨削點更多、更均勻,去除效率更高,所得表面粗糙度更小。
比較下圖發(fā)現(xiàn),其他參數(shù)一致的情況下,多晶金剛石拋光液拋光的混凝土表面的骨料顆粒表面損傷更少,尤其1um粒徑的懸浮液拋光后,多晶金剛石拋光所得表面較單晶金剛石更為光亮。
值得注意的是,采用單晶金剛石拋光時,可以適當(dāng)加長時間來獲得光亮的表面,但時間成本更高,而且會加重浮凸。
9um金剛石懸浮液拋光效果︱左圖為單晶,右圖為多晶
3um金剛石懸浮液拋光效果|左圖為單晶,右圖為多晶
1um金剛石懸浮液拋光效果|左圖為單晶,右圖為多晶
小結(jié)
1、 關(guān)注重點為骨料顆粒時,研磨階段建議采用碳化硅砂紙,可避免造成過多的損傷。
2、 拋光階段建議采用多晶金剛石拋光液,可大大降低表面粗糙度。
3、 本次試驗所*的耗材可作為類似混凝土的復(fù)合材料的參考。
以上*耗材非選用標(biāo)準(zhǔn),僅作參考,如有疑惑,歡迎聯(lián)系交流。