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利用樹脂拋光液切割機(jī)進(jìn)行巖石薄片的制備

日期：2013-11-27瀏覽：3658次

巖石薄片的制備
引言
巖石學(xué)使用顯微鏡研究巖石和礦物。橫截面可以用來對巖石、礦物和礦石的辨識以及對劈理、卷曲度、反射系數(shù)等屬性的鑒定。
巖相分析有有兩種類型的標(biāo)本，超薄切片和拋光散裝標(biāo)本。拋光散裝標(biāo)本類似于用反射光顯微鏡檢查表面的金相標(biāo)本。另一方面，超薄切片使用透射偏振光顯微鏡觀察。
制備透明薄切片的一般順序如下：切片、真空吸附浸漬、磨削、載片、切除、研磨和拋光。超薄切片的制備比拋光散裝標(biāo)本的制作復(fù)雜的多。一般情況下，一塊薄切片必須制備成厚度均勻的的大約30µm的薄片。

準(zhǔn)備工作
1.從散裝切片開始制作一個(gè)大約3mm厚的超薄切片。稍差的固結(jié)材料應(yīng)該切成10mm厚度的薄片。
2.用EpoThin®低粘度環(huán)氧樹脂*毛細(xì)孔以*清潔并真空吸附浸漬，并支撐樣品材料。
3.打磨標(biāo)本“片狀樣品”來產(chǎn)生一個(gè)表面光滑，無嚴(yán)重變形的平面。在選擇研磨和拋光磨料時(shí)，該樣品被分成兩大另類：軟質(zhì)材料（硫化物，碳酸鹽巖，砂巖等）和硬質(zhì)材料（花崗巖，玄武巖，石英，燧石和礦石）。表1和表2介紹了每個(gè)類別的建議使用的磨料。*行代表粗磨。
4.如果確定整個(gè)樣品的表面已經(jīng)磨平。保持樣品打磨平面與光線呈越45度角。反射均勻良好表明整個(gè)平面被打磨的適當(dāng)。如果表面不均勻、無光澤，表明整個(gè)表面可能沒有被研磨平整，應(yīng)該繼續(xù)研磨一段時(shí)間。需要注意的是一些礦物材料，如黑云母，即使經(jīng)過*的研磨，表面可能仍然沒有光澤。不要取出多余的材料，因?yàn)檫@可能導(dǎo)致暴露未浸漬的毛孔。
5.準(zhǔn)備將樣品粘著在載玻片上。首先，*清潔樣品，清楚所有松動(dòng)的磨料和其他殘留物，然后干燥。然后，預(yù)研磨玻璃載片的一側(cè)。這將使載片厚度更加均勻，糙面助劑起到良好的粘合作用。使用30-8001載玻片架或者PetroThin®切割系統(tǒng)控制載片的厚度。一般來說，松散的碳化硅磨料粉末粒度為600或1000（P1200-P2000），可以使用鑄鐵研具研磨載片。
6.采用下面的建議，將樣品以環(huán)氧基樹脂粘著在載玻片上:
·按照指示測量樹脂和固化劑，輕輕的充分混合成分，壁面形成過多氣泡。在使用前放置幾分鐘，這樣可以使剩余的殘留空氣上升到頂部。
·將少量的環(huán)氧基樹脂涂抹在樣品研磨表面和載玻片表面。
·粘合劑一面朝下，小心的將樣品放置到有膠層的載玻片上。用適度的壓力擠壓樣品在載玻片上來回移動(dòng)，擠出多余的粘合劑和氣泡。
7.推薦使用PetroBond™粘合夾具使膠層厚度均勻。將夾具放置在電熱板上，加快環(huán)氧基樹脂的固結(jié)硬化。溫度應(yīng)不超過50℃（122℉）。有加熱板時(shí)大概需要兩到三個(gè)小時(shí)使環(huán)氧基樹脂固結(jié)硬化。沒有加熱板時(shí)，根據(jù)環(huán)境溫度的不同，薄切片的正常固化可能需要40到48小時(shí)。
8.切割樣品，降低樣品厚度，減少研磨時(shí)間。可以通過使用IsoMet®精密鋸或者PetroThin®薄切片切割機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)再切割。
9.繼續(xù)使用表1和表2列出的制備工藝。為了防止過度研磨樣品，可以將載玻片放置到薄切片器上（30-8000）。這個(gè)裝置有碳化硼限位器，可以防止研磨后厚度小于75μm（包括膠層）。
10.當(dāng)樣品被研磨到所需要的厚度時(shí)，采用透射光檢測樣品。
11.繼續(xù)按照制備順序研磨樣品。經(jīng)過拋光的薄切片既可以通過透射光顯微鏡也可以通過反射光顯微鏡檢測。
經(jīng)過拋光的薄切片的其他優(yōu)點(diǎn)包括一下各項(xiàng)：
·可以確定礦物的硬度
·在拋光表面上可以進(jìn)行化學(xué)測試
·施加玻璃蓋片的耗時(shí)過程被省略了

PetroThin®切割機(jī)系統(tǒng)由鉆石切割刀片、金剛石砂輪片和可接受五種尺寸的玻璃載片的真空吸盤組成。兩個(gè)精密的千分尺用于控制切削和研磨薄切片。
研磨的時(shí)候，薄切片被千分尺的推進(jìn)到到砂輪軌道上。根據(jù)樣品的硬度和脆碎度，一次切割可以移除表面10-20μm的樣品。

超薄切片的制備
極細(xì)顆粒材料指粒徑小于30μm的晶體。在這種情況下，典型的薄切片可能還有幾層微細(xì)晶體，使顯微鏡觀察變得模糊。為了更好的觀察這類樣品，有時(shí)需要制備超薄切片。
用傳統(tǒng)的研磨方法繼續(xù)研磨薄切片是不合適的，因?yàn)樵谶@種厚度上，即使輕微的壓力也可能會破壞樣品。因此，需要采用振動(dòng)拋光法。振動(dòng)拋光法拋光平緩移除材料非常緩慢。一般來說，樣品用精細(xì)細(xì)磨料，如1μm的金剛石，在TexMet® 1500墊片上或者用具有亞微米尺寸的氧化鋁在MicroCloth®墊片上用VibroMet® 2振動(dòng)拋光機(jī)拋光。

自動(dòng)化
手動(dòng)研磨和拋光薄切片需要大量的專業(yè)知識和時(shí)間。手動(dòng)研磨也會用力偏向薄切片的一邊，使薄切片的某一邊更薄。
 

品牌
CarbiMet®
砂盤
OR
鑄鐵研具
磨料/尺寸
碳化硅砂礫
240-600（P280-P1200）
碳化硅砂礫
潤滑劑
水
15sec/1sec
水與CoolMet®混合液
表1 用于軟質(zhì)材料制備的磨料
600-1000（P1200-P200） （50:50）
或者研磨油
UltraPol™ 鉆石膏 6μm MetaDi®液或研磨油
UltraPol™ 鉆石膏 6μm MetaDi®液或研磨油
MasterTex® MasterPrep® 0.05μm 蒸餾水
品牌
UltraPrep™金屬結(jié)合劑
金剛石圓盤
ApexHercules™
ApexHercules™
磨料/尺寸
鉆石
125-45μm
鉆石9μm
鉆石6μm
潤滑劑
水
MetaDi®液
MetaDi®液
MetaDi®液
表2 用于硬質(zhì)材料的磨料
TexMet®1500 鉆石3μm MetaDi®液
或研磨油
UltraPol™ MicroPolish®II 蒸餾水
0.3µm

IsoMet®線性精密鋸系列
PetroBond®薄片焊接夾具
PetroThin®薄片切割機(jī)系統(tǒng)
VibroMet®2振動(dòng)拋光機(jī)
設(shè)備*
耗材*
IsoMet®金剛石硅片切割刀片
EpoThin®低粘度環(huán)氧基樹脂
UltraPrep™金剛石磨盤

ApexHercules™H & S金剛石研磨盤
CarbiMet®砂盤
TexMet®1500
UltraPol™
MetaDi®液
MasterTex®拋光布
MasterPrep®氧化鋁拋光液
MicroPolish®II 0.3µm解聚氧化鋁

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