利(li)用(yong)樹脂(zhi)拋(pao)光(guang)液(ye)切(qie)割(ge)機進行(xing)巖石薄(bo)片(pian)的制(zhi)備

巖石薄(bo)片(pian)的制(zhi)備
引言(yan)
巖石學使(shi)用(yong)顯(xian)微(wei)鏡(jing)研(yan)究(jiu)巖石和(he)礦(kuang)物。橫(heng)截(jie)面可以用(yong)來(lai)對(dui)巖石、礦(kuang)物和(he)礦(kuang)石的(de)辨(bian)識以及(ji)對劈(pi)理(li)、卷(juan)曲度、反射系(xi)數等屬(shu)性(xing)的鑒(jian)定(ding)。
巖相(xiang)分(fen)析(xi)有(you)有(you)兩種(zhong)類型的標本(ben)，超薄切(qie)片(pian)和(he)拋(pao)光(guang)散裝(zhuang)標本(ben)。拋(pao)光(guang)散裝(zhuang)標本(ben)類似於用(yong)反射光(guang)顯(xian)微(wei)鏡(jing)檢(jian)查(zha)表(biao)面的(de)金(jin)相(xiang)標本(ben)。另壹方(fang)面(mian)，超(chao)薄(bo)切(qie)片(pian)使(shi)用(yong)透(tou)射偏振(zhen)光(guang)顯(xian)微(wei)鏡(jing)觀察(cha)。
制(zhi)備透(tou)明薄切(qie)片(pian)的壹般(ban)順(shun)序(xu)如(ru)下(xia)：切(qie)片(pian)、真空(kong)吸附(fu)浸漬、磨(mo)削(xue)、載片(pian)、切(qie)除、研(yan)磨(mo)和(he)拋(pao)光(guang)。超(chao)薄(bo)切(qie)片(pian)的制(zhi)備比(bi)拋(pao)光(guang)散裝(zhuang)標本(ben)的制(zhi)作復雜的多。壹般(ban)情況(kuang)下(xia)，壹塊薄(bo)切(qie)片(pian)必(bi)須制(zhi)備成(cheng)厚(hou)度(du)均勻的的(de)大約(yue)30µm的薄(bo)片(pian)。

準備(bei)工(gong)作
1.從(cong)散裝(zhuang)切(qie)片(pian)開始(shi)制(zhi)作壹個大(da)約(yue)3mm厚的(de)超(chao)薄(bo)切(qie)片(pian)。稍差(cha)的(de)固(gu)結(jie)材(cai)料(liao)應(ying)該切(qie)成(cheng)10mm厚(hou)度(du)的(de)薄片(pian)。
2.用(yong)EpoThin®低(di)粘(zhan)度環(huan)氧樹脂(zhi)*毛細孔(kong)以*清(qing)潔並真空(kong)吸附(fu)浸漬，並(bing)支撐(cheng)樣(yang)品材(cai)料(liao)。
3.打磨(mo)標本(ben)“片(pian)狀(zhuang)樣(yang)品”來產(chan)生(sheng)壹個表(biao)面光(guang)滑(hua)，無嚴重(zhong)變(bian)形(xing)的(de)平(ping)面(mian)。在(zai)選(xuan)擇(ze)研(yan)磨(mo)和(he)拋(pao)光(guang)磨(mo)料(liao)時(shi)，該樣(yang)品被(bei)分(fen)成(cheng)兩大(da)另(ling)類：軟(ruan)質材(cai)料(liao)（硫化(hua)物，碳酸鹽(yan)巖，砂(sha)巖等）和(he)硬(ying)質材(cai)料(liao)（花(hua)崗巖，玄武(wu)巖，石英(ying)，燧(sui)石和(he)礦(kuang)石）。表(biao)1和(he)表(biao)2介(jie)紹了每(mei)個類別(bie)的(de)建(jian)議(yi)使(shi)用(yong)的(de)磨(mo)料(liao)。*行(xing)代表(biao)粗(cu)磨(mo)。
4.如(ru)果確定(ding)整個樣(yang)品的表(biao)面已(yi)經磨平(ping)。保持樣(yang)品打磨平面與光(guang)線(xian)呈(cheng)越45度(du)角。反射均(jun)勻良(liang)好(hao)表(biao)明整個平(ping)面(mian)被(bei)打(da)磨的適(shi)當(dang)。如果(guo)表(biao)面不均勻、無光(guang)澤(ze)，表(biao)明整個表(biao)面可能沒有(you)被(bei)研(yan)磨(mo)平整，應(ying)該繼(ji)續研(yan)磨(mo)壹段(duan)時(shi)間(jian)。需(xu)要註(zhu)意(yi)的是壹些礦(kuang)物材(cai)料(liao)，如黑(hei)雲(yun)母(mu)，即使(shi)經過*的研(yan)磨(mo)，表(biao)面可能仍然沒有(you)光(guang)澤(ze)。不要取(qu)出多余(yu)的材(cai)料(liao)，因為(wei)這(zhe)可能導(dao)致(zhi)暴露(lu)未(wei)浸漬的(de)毛孔。
5.準備(bei)將(jiang)樣(yang)品粘著在載玻(bo)片(pian)上。首(shou)先，*清(qing)潔樣(yang)品，清楚所有(you)松(song)動(dong)的(de)磨料(liao)和(he)其(qi)他(ta)殘留(liu)物(wu)，然後幹燥。然後，預(yu)研(yan)磨(mo)玻璃載(zai)片(pian)的壹側。這(zhe)將(jiang)使(shi)載片(pian)厚度(du)更(geng)加均勻，糙面(mian)助劑起到良(liang)好(hao)的(de)粘(zhan)合作用(yong)。使(shi)用(yong)30-8001載(zai)玻(bo)片(pian)架或(huo)者PetroThin®切(qie)割(ge)系(xi)統控制(zhi)載片(pian)的厚(hou)度(du)。壹般(ban)來(lai)說(shuo)，松(song)散的碳化(hua)矽磨(mo)料(liao)粉末(mo)粒(li)度為(wei)600或1000（P1200-P2000），可以使(shi)用(yong)鑄(zhu)鐵(tie)研(yan)具(ju)研(yan)磨(mo)載片(pian)。
6.采用(yong)下(xia)面(mian)的(de)建(jian)議，將樣(yang)品以環(huan)氧基(ji)樹脂(zhi)粘著(zhe)在載玻片(pian)上:
·按(an)照指示測(ce)量樹脂(zhi)和(he)固(gu)化(hua)劑，輕輕的充(chong)分(fen)混合成分(fen)，壁面形(xing)成(cheng)過多氣(qi)泡(pao)。在(zai)使(shi)用(yong)前(qian)放(fang)置(zhi)幾(ji)分(fen)鐘(zhong)，這(zhe)樣(yang)可以使(shi)剩余(yu)的(de)殘(can)留空(kong)氣上(shang)升到頂部。
·將少量的環(huan)氧基(ji)樹脂(zhi)塗抹(mo)在樣(yang)品研(yan)磨(mo)表(biao)面和(he)載(zai)玻(bo)片(pian)表(biao)面。
·粘(zhan)合(he)劑壹面朝(chao)下(xia)，小(xiao)心的(de)將樣(yang)品放置到有(you)膠(jiao)層的(de)載玻(bo)片(pian)上。用(yong)適(shi)度(du)的(de)壓力擠壓樣(yang)品在載玻片(pian)上來(lai)回(hui)移(yi)動，擠出多余(yu)的粘合劑和(he)氣(qi)泡(pao)。
7.推薦(jian)使(shi)用(yong)PetroBond™粘(zhan)合(he)夾(jia)具使(shi)膠(jiao)層厚(hou)度均(jun)勻。將夾(jia)具放置在電熱板(ban)上(shang)，加快環(huan)氧基(ji)樹脂(zhi)的固(gu)結硬(ying)化。溫(wen)度應(ying)不超過50℃（122℉）。有(you)加熱板(ban)時(shi)大(da)概(gai)需(xu)要(yao)兩到(dao)三(san)個小(xiao)時(shi)使(shi)環(huan)氧基(ji)樹脂(zhi)固結(jie)硬(ying)化。沒有(you)加熱板(ban)時(shi)，根(gen)據環(huan)境溫(wen)度的不同(tong)，薄切(qie)片(pian)的正常(chang)固(gu)化(hua)可能需要(yao)40到(dao)48小(xiao)時(shi)。
8.切(qie)割(ge)樣(yang)品，降低(di)樣(yang)品厚度，減少研(yan)磨(mo)時(shi)間(jian)。可以通過使(shi)用(yong)IsoMet®精密鋸或者PetroThin®薄切(qie)片(pian)切(qie)割(ge)機系(xi)統實現(xian)再(zai)切(qie)割(ge)。
9.繼(ji)續使(shi)用(yong)表(biao)1和(he)表(biao)2列出(chu)的(de)制(zhi)備工(gong)藝(yi)。為(wei)了防(fang)止(zhi)過度研(yan)磨(mo)樣(yang)品，可以將載(zai)玻(bo)片(pian)放置(zhi)到(dao)薄(bo)切(qie)片(pian)器上(shang)（30-8000）。這(zhe)個裝(zhuang)置(zhi)有(you)碳化(hua)硼限(xian)位(wei)器(qi)，可以防止(zhi)研(yan)磨(mo)後厚度(du)小(xiao)於75μm（包(bao)括(kuo)膠(jiao)層）。
10.當(dang)樣(yang)品被(bei)研(yan)磨(mo)到所需(xu)要的厚(hou)度(du)時(shi)，采用(yong)透(tou)射光(guang)檢(jian)測(ce)樣(yang)品。
11.繼(ji)續按(an)照制(zhi)備順(shun)序(xu)研(yan)磨(mo)樣(yang)品。經過拋(pao)光(guang)的(de)薄(bo)切(qie)片(pian)既可以通過透射光(guang)顯(xian)微(wei)鏡(jing)也可以通過反射光(guang)顯(xian)微(wei)鏡(jing)檢(jian)測(ce)。
經(jing)過拋(pao)光(guang)的(de)薄(bo)切(qie)片(pian)的其(qi)他(ta)優(you)點包(bao)括(kuo)壹下(xia)各(ge)項(xiang)：
·可以確定(ding)礦(kuang)物的(de)硬(ying)度
·在(zai)拋(pao)光(guang)表(biao)面上(shang)可以進行(xing)化學測(ce)試(shi)
·施加玻璃蓋(gai)片(pian)的耗(hao)時(shi)過程被(bei)省略了

PetroThin®切(qie)割(ge)機系(xi)統由(you)鉆(zuan)石切(qie)割(ge)刀片(pian)、金剛(gang)石砂(sha)輪片(pian)和(he)可接(jie)受(shou)五(wu)種(zhong)尺(chi)寸的玻(bo)璃(li)載片(pian)的真空(kong)吸盤(pan)組(zu)成。兩個精密的千(qian)分(fen)尺(chi)用(yong)於(yu)控制(zhi)切(qie)削(xue)和(he)研(yan)磨(mo)薄切(qie)片(pian)。
研(yan)磨(mo)的時(shi)候(hou)，薄(bo)切(qie)片(pian)被(bei)千(qian)分(fen)尺(chi)的推進到(dao)到(dao)砂(sha)輪軌道上(shang)。根(gen)據樣(yang)品的硬(ying)度和(he)脆(cui)碎度(du)，壹次切(qie)割(ge)可以移(yi)除表(biao)面10-20μm的(de)樣(yang)品。

超薄切(qie)片(pian)的制(zhi)備
極(ji)細(xi)顆粒(li)材(cai)料(liao)指粒(li)徑小(xiao)於30μm的(de)晶體。在這(zhe)種(zhong)情況(kuang)下(xia)，典(dian)型的(de)薄切(qie)片(pian)可能還(hai)有(you)幾(ji)層(ceng)微(wei)細(xi)晶體，使(shi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)觀察(cha)變(bian)得(de)模(mo)糊。為(wei)了更(geng)好(hao)的(de)觀察(cha)這(zhe)類樣(yang)品，有(you)時(shi)需(xu)要(yao)制(zhi)備超(chao)薄(bo)切(qie)片(pian)。
用(yong)傳(chuan)統(tong)的(de)研(yan)磨(mo)方(fang)法(fa)繼(ji)續研(yan)磨(mo)薄切(qie)片(pian)是不合適(shi)的，因(yin)為(wei)在(zai)這(zhe)種(zhong)厚度上(shang)，即使(shi)輕微(wei)的(de)壓力也(ye)可能會(hui)破(po)壞(huai)樣(yang)品。因此(ci)，需(xu)要(yao)采用(yong)振(zhen)動(dong)拋(pao)光(guang)法(fa)。振(zhen)動(dong)拋(pao)光(guang)法(fa)拋(pao)光(guang)平(ping)緩移(yi)除材(cai)料(liao)非常(chang)緩慢。壹般(ban)來(lai)說(shuo)，樣(yang)品用(yong)精細細磨(mo)料(liao)，如1μm的(de)金剛(gang)石，在(zai)TexMet® 1500墊(dian)片(pian)上或(huo)者用(yong)具(ju)有(you)亞微(wei)米(mi)尺(chi)寸的氧(yang)化(hua)鋁在(zai)MicroCloth®墊(dian)片(pian)上用(yong)VibroMet® 2振(zhen)動(dong)拋(pao)光(guang)機拋(pao)光(guang)。

自動化(hua)
手(shou)動(dong)研(yan)磨(mo)和(he)拋(pao)光(guang)薄(bo)切(qie)片(pian)需要(yao)大(da)量的專(zhuan)業知(zhi)識和(he)時(shi)間(jian)。手(shou)動研(yan)磨(mo)也會(hui)用(yong)力(li)偏向(xiang)薄切(qie)片(pian)的壹邊(bian)，使(shi)薄切(qie)片(pian)的某(mou)壹邊(bian)更(geng)薄(bo)。
 

品(pin)牌(pai)
CarbiMet®
砂(sha)盤
OR
鑄(zhu)鐵(tie)研(yan)具(ju)
磨料(liao)/尺(chi)寸
碳化(hua)矽砂(sha)礫(li)
240-600（P280-P1200）
碳(tan)化(hua)矽砂(sha)礫(li)
潤(run)滑(hua)劑
水
15sec/1sec
水與CoolMet®混合液
表(biao)1 用(yong)於(yu)軟(ruan)質材(cai)料(liao)制(zhi)備的(de)磨(mo)料(liao)
600-1000（P1200-P200） （50:50）
或者研(yan)磨(mo)油(you)
UltraPol™ 鉆(zuan)石膏(gao) 6μm MetaDi®液(ye)或研(yan)磨(mo)油(you)
UltraPol™ 鉆(zuan)石膏(gao) 6μm MetaDi®液(ye)或研(yan)磨(mo)油(you)
MasterTex® MasterPrep® 0.05μm 蒸餾(liu)水
品(pin)牌
UltraPrep™金屬結合劑
金剛(gang)石圓(yuan)盤(pan)
ApexHercules™
ApexHercules™
磨料(liao)/尺(chi)寸
鉆(zuan)石
125-45μm
鉆(zuan)石9μm
鉆(zuan)石6μm
潤(run)滑(hua)劑
水
MetaDi®液
MetaDi®液
MetaDi®液
表(biao)2 用(yong)於(yu)硬(ying)質材(cai)料(liao)的磨(mo)料(liao)
TexMet®1500 鉆(zuan)石3μm MetaDi®液(ye)
或(huo)研(yan)磨(mo)油(you)
UltraPol™ MicroPolish®II 蒸餾(liu)水
0.3µm

IsoMet®線(xian)性精密鋸系(xi)列
PetroBond®薄(bo)片(pian)焊接(jie)夾(jia)具
PetroThin®薄片(pian)切(qie)割(ge)機系(xi)統
VibroMet®2振(zhen)動(dong)拋(pao)光(guang)機
設(she)備(bei)*
耗(hao)材(cai)*
IsoMet®金(jin)剛(gang)石矽片(pian)切(qie)割(ge)刀片(pian)
EpoThin®低(di)粘(zhan)度環(huan)氧基(ji)樹脂(zhi)
UltraPrep™金剛(gang)石磨(mo)盤(pan)

ApexHercules™H & S金剛(gang)石研(yan)磨(mo)盤
CarbiMet®砂(sha)盤
TexMet®1500
UltraPol™
MetaDi®液(ye)
MasterTex®拋(pao)光(guang)布(bu)
MasterPrep®氧(yang)化(hua)鋁拋(pao)光(guang)液(ye)
MicroPolish®II 0.3µm解(jie)聚(ju)氧化(hua)鋁(lv)