炭相

炭相（carbon micrographs）是指利用光學顯微鏡或電子顯微鏡等觀察、鑑別和分析碳素材料類別及微觀組織的學科之一。炭相觀察、研究是在金相學的基礎上發展起來的，借用了許多類似於金屬材料金相學研究的方法和設備。無論是對炭素原料（如各種石油焦、無煙煤、冶金焦、天然石墨等），還是對生坯電極、焙燒電極或石墨電極，都可以通過其微觀結構進行炭相研究。

基本介紹

• 中文名：炭相
• 外文名：carbon micrographs
• 學科：冶金工程
• 領域：能源
• 範圍：冶煉
• 基礎：金相學

簡介

炭相（carbon micrographs）是指利用光學顯微鏡或電子顯微鏡等觀察、鑑別和分析碳素材料類別及微觀組織的學科之一。炭相觀察、研究是在金相學的基礎上發展起來的，借用了許多類似於金屬材料金相學研究的方法和設備。無論是對炭素原料（如各種石油焦、無煙煤、冶金焦、天然石墨等），還是對生坯電極、焙燒電極或石墨電極，都可以通過其微觀結構（圖1、2）進行炭相研究。

圖1

圖2

由於炭相分析理論的進一步成熟發展，能成功的剖析、鑑別未知炭基類製品的各種物料（骨料）組成及確定其各自不同的熱處理溫度、添加劑屬性等，為新一代炭製品的研發提供了科學依據。在炭相研究領域中國吉林碳素廠首先做出了成績，並出版了中國第一本“炭相圖譜”。為進行各種炭素材料的炭相研究，通常分為取樣、試樣製品和用儀器設備進行觀察分析3個步驟。

取樣

試樣必須具有代表性，根據不同的研究目的或檢驗項目，選取在待測試的合適部位取樣的大小和數量應根據需要的測試儀器的性能而定。

試樣製備

通常的塊狀樣品加工成30mm×20mm×15mm的長方體或∅30mm×15mm的圓柱體。對於必須進行氬離子腐刻處理的石墨類樣品，尺寸應由氬離子腐刻器的性能大小決定，一般是加工成∅25mm×15mm的圓柱體。另外，一些特殊樣品如粉狀、纖維狀及多孔疏鬆樣品，可用黏結劑或樹脂進行分階段處理後再鑄成上述尺寸。

研磨

鑄樣後至拋光前這一段工序為研磨階段，它包括對試樣外觀形狀的規格化，邊棱倒角及觀察面的深加工，研磨採用國產綠色炭化矽金相砂紙，金相砂紙的型號依次為280號、320號......M5等八個級別。

觀察方法

將拋光制好的光片放在顯微鏡載物台上，一般是從低倍至高倍有針對性的分步驟進行觀察，充分的運用光干涉及“相加、相減”現象，鑑別、分析式樣內部不同組成項的反光強度及微觀結構特點，做出評價。