喷金有两步,先是抽真空,然后喷金,喷金时间设成 1 分钟,保证样品表面能被完全覆盖。打开电脑桌面上的扫描电镜操作软件,把做好的试样固定在样品室的样品台上,然后把样品室里的空气抽走,达到真空状态。这次试验里工作电压设成 20 千伏,工作距离设成 10 毫米。先在低倍数下调整四个轴找到样品的位置,接着不断放大倍数,直到成像很清晰,找有典型特征的图像拍照。测试的时候,对不同温度作用后的 3D 打印岩体试样的典型位置分别放大 200 倍、500 倍和 1000 倍,还拍了照片。当放大倍数调到 200 倍的时候,能很清楚地看到 3D 打印岩体试样里面砂颗粒的排列情况和孔隙结构。从 200 倍的成像图片能发现:所测的结构面颗粒感特别明显,GS19 砂颗粒形状不规则,不过大小比较均匀,颗粒表面比较光滑,有些砂颗粒表面有微裂缝。颗粒之间的边界很清楚,排列得很疏松,有些颗粒相互接触嵌合但不紧密,大多是因为颗粒形状不规则才相互支撑形成整体结构,所以孔隙比较大。
大部分颗粒表面都没和其他颗粒产生相互作用,这是因为在 3D 打印的时候,铺完粉后铺粉辊虽然有压实的动作,但能施加的压力比较小,所以颗粒之间排列不紧密,这也是 3D 打印岩体试样整体强度偏低、变形偏大的原因。当放大倍数调到500到1000倍的时候,能清楚地看到 GS19 砂颗粒的表面形态和呋喃树脂胶的形态特征,呋喃树脂胶有一定反光性,亮度比较高。当温度不超过 100 摄氏度的时候,GS19 砂颗粒表面很大一片区域都附着着一层厚厚的呋喃树脂胶膜,胶膜表面比较粗糙,是密集颗粒状粘在 GS19 砂表面,GS19 砂颗粒在突出接触的地方是由呋喃树脂胶粘连的,颗粒之间靠胶水粘连的面积很小。呋喃树脂胶是密集颗粒状是因为 3D 打印岩体试样成型的时候没给胶液加热,而且铺粉速度特别快,呋喃树脂胶喷在 GS19 砂颗粒表面没能充分扩散渗透,颗粒表面还有部分区域没被胶水覆盖。
3D打印岩体试样微观探秘
更新时间: 2024-10-23 16:05:49 查看次数: 19
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