小小圓珠筆雖然普通，曾經(jīng)卻是一道橫亙?cè)趪?guó)人面前的難題。我們?cè)怀靶δ茉斐龊侥竵?lái)，而圓珠筆頭卻依賴進(jìn)口。直到2016年太鋼集團(tuán)生產(chǎn)出高性能筆尖專用鋼材，我國(guó)才擺脫了這種尷尬局面。
圖1 下含F(xiàn)e樣品的截面形貌圖
圓珠筆的制造需要掌握特種鋼材的制造能力和較高的微米級(jí)精細(xì)加工能力。需要確保給筆尖穩(wěn)定地供給墨水而不露墨，防止中斷飛白，達(dá)到順暢書寫長(zhǎng)久耐用的效果。
那么我們?nèi)粘Ｊ褂玫膱A珠筆和水性筆筆尖是什么樣的構(gòu)造呢？我們隨機(jī)拆開(kāi)了兩支筆芯，對(duì)其鑲嵌磨拋后，放到Axia ChemiSEM掃描電鏡下，去看看它們內(nèi)部結(jié)構(gòu)有什么差異。
圖2 子彈頭筆芯和針管式筆芯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
圖3 子彈頭筆芯大面積截面圖
圖4 針管式筆芯大面積截面圖
對(duì)此樣品截面的尺寸進(jìn)行測(cè)量如圖5，球珠直徑在400μm以上，而其底座既要保證球珠穩(wěn)定，又需保證球珠順暢滾動(dòng)：球座稍偏大些，球珠就掉出來(lái)了；球座偏小些，則球珠受到限制，無(wú)法流暢書寫。
圖5 筆芯尺寸測(cè)量圖
同時(shí)，通過(guò)Axia的多通道成像和實(shí)時(shí)能譜功能，我們可以同時(shí)得到材料形貌和成分信息，得到更全面的認(rèn)識(shí)。下圖6為實(shí)時(shí)觀察的界面，通過(guò)雙導(dǎo)航直觀找到筆芯樣品的位置，直觀得到其形貌和成分信息結(jié)果，如圖7所示。
圖6 Axia ChemiSEM 多通道同時(shí)成像界面
圖7 筆芯實(shí)時(shí)能譜面分布圖
參考文獻(xiàn)
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https://zhuanlan.zhihu.com/p/137574283
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