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巖相分析｜巖相樣品制備與金相

巖相分析，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，是對(duì)巖石的礦物成分、含量、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、構(gòu)造特征及特性等方面進(jìn)行研究，在地質(zhì)學(xué)、材料科學(xué)和礦產(chǎn)資源勘探等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。根據(jù)分析目的和樣品特點(diǎn)，巖相分析中可采用不同的技術(shù)方法，如光學(xué)或電子顯微鏡觀察、X射線衍射分析（XRD）、X射線熒光光譜分析（XRF）和光片薄片分析。其中對(duì)巖相樣品進(jìn)行光片和薄片制備，然后在顯微鏡下觀察并繼以相應(yīng)的物相和成分分析是巖相學(xué)中相當(dāng)常用的方法。

其實(shí)巖相樣品的制備一直和金相有著不解之緣。早在1808年，Widmanstt?tten（魏氏） 就通過(guò)在鐵隕石上腐蝕并用拓印技術(shù)制備出完美的鐵隕石組織結(jié)構(gòu)，成為金相學(xué)的啟蒙人。

鐵隕石腐蝕后直接印制的魏氏組織形貌

現(xiàn)在，巖相學(xué)研究中的主要制樣方法——光片和薄片制備均與金相密不可分。光片制備的對(duì)象為塊狀巖石樣品，采用傳統(tǒng)的金相制樣方法進(jìn)行切割、鑲嵌、磨拋后用反射光顯微鏡進(jìn)行觀察。薄片則應(yīng)用更為廣泛，其制備難度也比光片更大。操作人員需要通過(guò)一系列切割（有時(shí)也需要鑲嵌）、修整、粘合、磨削、拋光等步驟將樣品制備成粘貼在載玻片上雙面薄切片，厚度不高于30微米，然后用透射偏振光進(jìn)行觀察。整個(gè)過(guò)程雖然和傳統(tǒng)金相不完全相同，但也基本屬于金相制樣的范疇。

需要說(shuō)明的是，巖相薄片又區(qū)分為帶蓋玻片和不帶蓋玻片兩種，制備過(guò)程也略有差異。前者樣品表面不需要精細(xì)拋光，磨光后粘夾在兩片玻片之間呈三明治結(jié)構(gòu)，適用于確定物相和晶體結(jié)構(gòu)這樣的定性分析，但無(wú)法進(jìn)行定量及成分分析。不帶蓋玻片的樣品表面需要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量拋光，樣品后續(xù)可以進(jìn)行定性及定量分析，也可進(jìn)一步進(jìn)行電鏡分析（EPMA, SEM, EDS, EBSD）。

巖相光片及薄片樣品示例

石英巖薄片放大組織示例當(dāng)然，在現(xiàn)代金相領(lǐng)域，巖相樣品的定義已不僅僅限于巖石、礦物、化石等地質(zhì)類(lèi)樣品，而擴(kuò)展到混凝土、水泥熟料等建筑材料，出土文物如古瓷器之類(lèi)的考古樣品，魚(yú)耳石、骨骼牙齒等生物樣品以及陶瓷、玻璃、聚合物。樣品形態(tài)也不僅僅限于塊體材料，也包含各類(lèi)顆粒或粉末樣品如沙礫和煤粉。

火山灰，光片

玻璃纖維板，薄片

QATM助力高效巖相樣品制備

以往，巖相樣品的制備主要是通過(guò)手動(dòng)的方式進(jìn)行。以薄片為例，采用玻璃板+滾動(dòng)磨料顆粒進(jìn)行手動(dòng)濕磨的方式因?yàn)槌杀镜土谛袠I(yè)內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用，甚至在今天也常常被使用。但是，一方面這種粗放型的手動(dòng)制備給樣品帶來(lái)的損傷比較大，另一方面由于制備過(guò)程相對(duì)原始，很耗費(fèi)操作人員的體力，很多實(shí)驗(yàn)室都采用外協(xié)的方法來(lái)制備批量性樣品，在制備質(zhì)量和時(shí)效方面均無(wú)法得到足夠的保證。

傳統(tǒng)薄片的手動(dòng)制備

如今，金相領(lǐng)域設(shè)備與耗材技術(shù)的發(fā)展使高質(zhì)量、高效的巖相制樣成為可能。作為領(lǐng)先的金相制樣廠商，QATM在巖相應(yīng)用方面也有完整的解決方案。

舉例來(lái)說(shuō)，QATM Qcut 150A和Qcut 200A精密切割機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)的金剛石切割輪切割模式外，均配備了磨削模式，可使用金剛石研磨杯輪對(duì)巖相樣品進(jìn)行手動(dòng)或者半自動(dòng)磨削；搭配專(zhuān)業(yè)的真空薄片吸附夾具，可方便快捷地在一臺(tái)機(jī)器上實(shí)現(xiàn)對(duì)巖相薄片樣品的低損傷切割和定量磨削。

Qcut 150A的樣品磨削模式

金剛石研磨杯輪+真空吸附夾具制備薄片樣品

此外，特別設(shè)計(jì)的樣品粘接夾具和薄片樣品磨拋夾具，專(zhuān)業(yè)的巖相載玻片，以及豐富的冷鑲嵌樹(shù)脂和磨拋耗材選擇，都會(huì)助力您輕松實(shí)現(xiàn)巖相樣品制備自由。

弗爾德（上海）儀器設(shè)備有限公司隸屬全球技術(shù)領(lǐng)先者-弗爾德集團(tuán)旗下，提供最先進(jìn)的樣品處理與分析設(shè)備及解決方案。旗下六大品牌：德國(guó)Retsch（萊馳）粉碎、研磨、篩分設(shè)備，德國(guó)Microtrac MRB（麥奇克萊馳）多功能粒度粒形分析儀，Carbolite?Gero（卡博萊特?蓋羅）烘箱、高溫烘箱、箱式馬弗爐、灰化爐、管式馬弗爐、氣氛馬弗爐、真空馬弗爐、高溫馬弗爐及工業(yè)定制爐，Eltra（埃爾特）碳/氫/氧/氮/硫元素分析儀，QATM（奧德鎂）切割機(jī)、鑲嵌機(jī)、磨拋機(jī)、硬度計(jì)，ERWEKA制藥行業(yè)測(cè)試設(shè)備。服務(wù)于全球無(wú)數(shù)實(shí)驗(yàn)室、制造商和科研機(jī)構(gòu)，是客戶最忠實(shí)的合作伙伴。弗爾德致力于和客戶共同進(jìn)步成長(zhǎng)，為客戶提供有效可靠的產(chǎn)品、流程和工藝方法，使其能夠更安全、更高效、更持久地發(fā)展業(yè)務(wù)。我們希望通過(guò)不懈努力，不斷推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，使世界變得更加健康和安全。