[实用新型]一种可观察断面形貌的涂层样品

说明书

本实用新型公开了一种可观察断面形貌的涂层样品，包括基材，呈片状或条状，基材的材质为洛氏硬度不低于55的金属；硬质薄膜，涂抹于基材的一面上；切口，其端口位于硬质薄膜所在面的对面上，切口的深度方向与基材厚度方向平行，切口的深度范围为基材厚度的2/3至4/5，切口沿长度方向贯穿基材的一对对面，切口的底部横断面为U形。采用此实用新型利用预作用实现在样品上设置切口，降低了涂层样品的局部结构强度，便于涂层样品在观察前打断，降低打断的难度，保证硬质薄膜断面不被破坏，便于保证观察的准确性。

技术领域

本实用新型涉及金属实验样品领域，具体涉及一种可观察断面形貌的涂层样品。

背景技术

涂层在工具、模具、零部件领域发挥着越来越重要的作用，也是当前表面处理技术领域的一个重要分支。涂层也被称作硬质薄膜，具有极高的显微镜度，良好的膜基结合力以及耐高温、低摩擦系数等优点，因为硬质薄膜的特性，所以只需要纳米级或1至5微米的厚度便可满足多种场合的需求。在硬质薄膜的研究中，其中采用扫描电镜对薄膜材料做微观形貌分析是表征其性能的一个重要研究手段，可以用来评价薄膜的分层结构、晶体生长情况、薄膜厚度、成分研究、均匀性分析、表面微观颗粒等重要指标。一般情况下，通过简单制样便可用扫描电镜观察涂层表面的微观形貌，而要观察纵向截面或断面时则必需把样品连同基材一起断开。目前观察涂层断面的方式常用的有三种：一是将涂层连同基材纵向切开，即直接切开的样品断面处涂层已经被破坏无法观察到原始形貌，然后用树脂镶样，再抛光后分析涂层断面，此方法仍然无法观察涂层的原始断面；二是采用容易折断的样品如硅片、薄合金片，涂层后再掰断，这种方法适用范围窄，且涂层在硅片和其他材质的基材上生长方式并不一样，缺乏代表性；三是对于高速钢、硬质合金基材上的涂层，则采用万能试验机或强力破坏等方式打断，基材破坏后再寻找合适大小的碎块观察断口处的涂层，这种方法对样品的形状有特殊要求，且破坏位置随机性很强，无法有效观察到指定位置的涂层断面形貌。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题在于提供一种可观察断面形貌的涂层样品，预作用实现在样品上设置切口，降低了涂层样品的局部结构强度，便于涂层样品在观察前打断，降低打断的难度，保证硬质薄膜断面不被破坏，便于保证观察的准确性。

为解决上述问题，本实用新型提供一种可观察断面形貌的涂层样品，为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种可观察断面形貌的涂层样品，包括：基材，呈片状或条状，基材的材质为洛氏硬度不低于55的金属；硬质薄膜，涂抹于基材的一面上；切口，其端口位于硬质薄膜所在面的对面上，切口的深度方向与基材厚度方向平行，切口的深度范围为基材厚度的2/3至4/5，切口沿长度方向贯穿基材的一对对面，切口的底部横断面为U形。

采用上述技术方案的有益效果是：本样品适用范围较广，利用高速钢、硬质合金、各种合金钢作为基材，样品形状无特殊要求，采用扫描电镜观察涂层断面形貌前无需抛光，可有效保留断口处涂层的原始断裂状态。可有效评价断面处涂层的分层结构、晶体生长情况、薄膜厚度、成分研究、均匀性分析、附着效果等性能。

基材中间带有U形切口，观察涂层纵截面断面形貌前，将样品从切口处打断即可获得整齐的涂层断面。采用此涂层样品，观察涂层断面前无需镶样或抛光，打断过程无需强力破坏，断口处涂层不受污染和外力作用，能够保留断裂后的原始形态。样品开口位置可以根据测试要求确定，可准确定位。此样品适用范围较广，可应用在刀具、模具、淬硬零部件领域。本身切口宽度较窄，U形切口使得其底部不过于尖锐，防止其应力过于集中，在周转中磕碰断裂。

切口深度优选为样品厚度的2/3至4/5，目的为既能保证样品容易被打断，也不能完全切断；切口的位置一定，可以设在硬质薄膜观察面的对面处，即保留要观察位置且不能被切到或损伤。采用外力如压断或敲击，使样品沿切口处完全断开为两段；

断开后的样品，采用超声波以酒精为介质进行清洗，然后放入扫描电镜观察断面。涂层样品可以在加工切口前涂层，也可以涂层后再加工切口。