岩石薄片(岩相薄片制备)

在光学矿物学和岩石学中,薄片是在实验室中对岩石、矿物、土壤、陶器、骨骼甚至金属样品进行的制备,用于极化岩石显微镜、电子显微镜和电子微探针。用金刚石锯从样品上切下一片薄的岩石,然后在光学上磨平。然后将其安装在玻片上,然后使用越来越细的磨料磨平,直到样品只有30 μm厚。该方法使用Michel-Lévy干涉色图。石英是最丰富的矿物之一,通常用作测厚仪。

当放置在两个相互成直角的偏振滤光片之间时,薄片中矿物的光学性质会改变观察者看到的光的颜色和强度。由于不同的矿物具有不同的光学性质,大多数造岩矿物很容易识别。例如,斜长石是一种具有多个平行孪晶面的透明矿物。大型蓝绿色矿物为单斜辉石,带有一些斜方辉石出溶体。

准备岩石薄片

为了研究岩石中矿物的光学性质,制备了薄片。这项工作是岩石学的一部分,有助于揭示母岩的起源和演化。

石灰石的岩石薄片制备

石灰岩是一种沉积岩,主要由方解石和霰石矿物组成,它们是不同晶体形式的碳酸钙(CaCO3)。许多石灰石是由珊瑚或有孔虫等海洋生物的骨骼碎片组成的。石灰岩约占所有沉积岩总量的10%。石灰岩在水和弱酸溶液中的溶解度导致了喀斯特地貌,在这种地貌中,水侵蚀石灰岩的时间长达数千年至数百万年。大多数洞穴系统都是通过石灰岩基岩形成的。石灰石有许多用途,包括作为建筑材料,作为路面基层的骨料,作为牙膏或油漆等产品中的白色颜料或填充物,以及作为化学原料。

石灰石的切割和研磨阶段
所用设备: GEOFORM精密薄片切割研磨机
切割片 Ø200金刚石切断轮(金属结合,高圆度)
砂轮 Ø175 Dıamond杯砂轮,35麦克风
标准幻灯片27 x 46 x 1.27, 144个。
石灰石抛光阶段
所用设备: Kemtech III型薄片研磨机
样品架 真空夹具(试样夹具)
板/垫 铸铁研磨盘、PSU-M和MBL-M抛光垫
石灰石

准备石灰石

石灰石微观结构

灰岩薄片

  1. 首先通过使用Geoforms的左侧切割站从你的主要石头样品中切割出8-10毫米的一块。磨碎玻片使其表面粗糙,将石样固定在玻片上。用碳化硅+水摩擦石样的平面(可以使用Kemtech III上的研磨板),使其表面粗糙。
  2. 使用将样品固定到载玻片上使环氧树脂然后将样品放置在Geofix中,以协助在压力下将样品粘接到玻片上。
  3. 使用Geoforms的左侧站,把玻璃载玻片到真空吸盘,然后切割你的样品到大约。采用特殊的滑切机构在Geoform上切割2.0 mm厚。
  4. 然后将样品放置到Geoform的正确位置,利用真空可以精确研磨样品。用千分尺触摸石材,调整千分尺的数字定位为零,然后用磨杯从大约开始打磨石材表面。2.0毫米到80微米。当样品厚度为200微米时,可以进行50麦级的研磨
  5. 将Kemtech真空夹具设置为所需的最终厚度,然后将均匀研磨的样品安装到真空夹具表面。
  6. 在Kemtech III机器上使用碳化硅/水混合物,直到夹具钻石面止动环完全接触铸铁研磨板。当达到这一点时,声音就会发生变化。这意味着幻灯片已经被搭接到设定的厚度。
  7. 从夹具上取下滑轨并清洗检查。幻灯片现在准备抛光凯姆泰克III。
  8. 在超声波清洁器中清洁真空夹具,以确保已清除所有研磨泥浆污染,并调整金刚石止动环,使其位于真空面板上方。
  9. 将铸铁研磨板换成铝升降盘,并安装一个PSU-M抛光垫。
  10. 为Aku-Disp泥浆泵(可提供单独的泵头)充电,使用钻石悬浮,并对泵进行编程,使其每8-10秒分配2秒的泥浆供应。
  11. 将现在研磨好的样品安装到干净的真空夹具上并抛光PSU & MBL布料工作了金刚石悬浮液微米级达到要求的厚度和表面光洁度。30微米。取出样品并清洗。幻灯片现在可以分析了。
石灰石:切割后(10倍)

切割后的石灰石

石灰石:6 μ钻石研磨(10倍)

由6 μ金刚石研磨而成

石灰石:由3 μ金刚石糊抛光(10倍)

3μm金刚石膏抛光石灰石

石灰石:由1 μ金刚石糊抛光(10倍)

石灰石经1 μ金刚石糊抛光

MgO-Cr砖的岩石薄片制备

精密切割/切片台

设备:Geoform
切削液:钡镁合金切削液
切断轮:金刚石切割盘

样品用通用的样品钳附在Geoform上,进给速度应设置为150转/分。

岩石薄片制备

冷安装阶段

嵌入形式直径:批准毫米
冷安装树脂:使环氧树脂

必须通过标准干燥或使用35°C下的热板将切割试样完全干燥。在混合环氧树脂(混合比2:1)后,将混合物倒入模具中并允许凝固。将模制样品放置在容器中凯姆瓦茨在650 mm/Hg真空条件下保存10-12分钟。短时间内可以观察到安装混合物中有气泡,气泡一般在45分钟内消失。使用真空计将真空调节到100mmhg - 130mmhg。硬化时间约为8小时。

越来越多的石头

研磨和抛光阶段

设备:凯姆泰克III

第5 - 11以上的步骤。

用Geoform切割和研磨试样

当你准备在Geoform上切割样品时,最好在之前的切割步骤中留下大约10毫米厚的样品。当刀片变薄时,刀片可能会脱落。用Geoform,你切割你的样品,根据视力判断,2 - 3毫米厚。你可以更换切割盘,移除前面的两个口袋,然后将机器板的那部分向上放置。你还应该注意到,你的目标是水射流的钻石边缘的光盘。

循环系统总是有用的。你消耗了大量的水。本机不需要制冷剂。没有防锈剂,你不与金属在这里工作。你通过真空“夹住”产品。这个计数器必须在-600到-500之间。您可以夹紧1“× 2”,1“× 3”和2“× 3”的幻灯片。在夹子上有口袋,你可以根据你的杯子大小滑出,这样它就不会滑走。不要设置的高度超过你想要保持的厚度。

两侧都有一个用于真空泵的水容器。确保这绝对低于最高水平。否则,泵会损坏,而且价格不便宜。最好在作业指导书中提及每次开始前清空作业指导书。

为了有效地工作,最好先把玻璃片弄平。那么它们肯定是平的,不会产生偏差。此外,当你在Kemtech III上使用真空夹具进行此操作时,它们的厚度都相同,因此你只需调整一次微米钟。最好将载玻片冰冻,或者至少在样品一侧。这确保了与包埋剂的更好粘附性。通过在底部的一个边缘上润滑,然后倾斜石头来缝合石头(见下图)。然后线性上下移动,将样品下面的树脂分开。如果做得好,你应该有一个10微米左右的层厚度。当瞄准正确的厚度并定位微米时,应考虑到这一点。

岩样制备

你让它在压力下休息。这当然是一个好主意,根据你想要的厚度,甚至是必要的,首先将样品搭在粘合边缘。样品现在已经按照它们应该的样子制作和安装。然后还有Geoform的真空支架的平整度。它们可以用“研磨机”磨平,或者更好的方法是用平研磨。

切割是相当直接的。在研磨时,你必须考虑以下几点。当厚度达到200微米时,每次运动可以增加50微米(来回= 1次运动)。对于非常坚硬的岩石,你需要更小的增量。从那时起,你将以20微米的速度继续前进。在50微米的步骤中,你冒着抛光的风险,当你只剩下这么少的材料时,你将不再能够在可能的抛光/抛光过程中摆脱它。

当研磨时,将时钟调到“0”,此时玻璃刚好碰到圆盘。然后你回到你想要的厚度,并把它放回“0”。如果之后要做一些平面研磨,可以设置为200 μm。否则,您可以进一步研磨,但极限将在80 μm左右。当用测微计计算时,一定要考虑树脂的厚度(10微米)。将载玻片和石样放在带有SiCa 9.6 μm的铸铁板上。当然,你也可以买到“磨砂”眼镜。

岩石学术语汇编

耐火材料

耐火材料是一种在高温下仍能保持强度的材料。ASTM C71将耐火材料定义为“非金属材料,其化学和物理性质使其适用于暴露在1000°F(811 K;538°C)以上环境中的结构或系统部件。[1]耐火材料用于熔炉、窑炉、焚烧炉和反应器的衬里。它们也被用来制作坩埚。耐火材料必须在高温下具有化学和物理稳定性。根据工作环境的不同,它们需要耐热冲击、化学惰性和/或具有特定的导热系数和热膨胀系数范围。

铝(氧化铝)、硅(二氧化硅)和镁(镁砂)的氧化物是用于制造耐火材料的最重要的材料。另一种通常在耐火材料中发现的氧化物是钙的氧化物(石灰)。耐火粘土也广泛用于制造耐火材料。耐火材料必须根据它们将要面临的条件来选择。有些应用需要特殊的耐火材料。当材料必须承受极端高温时,使用氧化锆。碳化硅和碳(石墨)是另外两种在高温条件下使用的耐火材料,但它们不能与氧气接触,因为它们会氧化和燃烧。

高密度烧结菱镁矿的显微结构,含97% MgO
高密度烧结菱镁矿的显微结构

耐火材料分类耐火材料可根据化学成分、制造方法、物理形态或用途进行分类。根据化学成分,酸性耐火材料用于炉渣和大气呈酸性的区域。它们对酸稳定,但受到碱的侵蚀。主要原料属于RO2族,除二氧化硅(SiO2)、氧化锆(ZrO2)等。

中性耐火材料

它们用于渣和大气是酸性或碱性的,并且在化学上对酸和碱都是稳定的地区。主要原料属于,但不限于,R2O3族。这些材料的常见例子是氧化铝(Al2O3),铬(Cr2O3)和碳。

碱性耐火材料

这些用于熔渣和大气为碱性、对碱性材料稳定但与酸反应的区域。主要原料属于反渗透组,其中氧化镁(MgO)是一个非常常见的例子。其他例子包括白云石和铬镁。基于制造方法

  1. 干燥机的过程
  2. 熔铸
  3. 手型
  4. 成型(普通、烧制或化学粘合)
  5. 未成型(整体塑料、夯击和喷击块、浇注料)
标准液化MgO颗粒的微观结构
标准液化MgO颗粒的微观结构

成形

它们有固定的大小和形状。这些形状可以进一步分为标准形状和特殊形状。标准形状的尺寸符合大多数耐火材料制造商的要求,一般适用于同类型的窑或熔炉。特殊形状是专门为特定的窑或熔炉制作的。

未成形的

这些没有明确的形式,只有在应用时才给出形状。这些类型被称为整体耐火材料。常见的例子有塑料块、夯实块、浇注料、喷补块、修补混合料、砂浆等。

耐火材料安克雷奇

所有耐火材料都需要锚定系统,如金属丝锚、金属丝(例如六金属)或瓷砖来支撑耐火材料衬里。屋顶和垂直墙体上的耐火材料锚固更加关键,因为即使在高温和操作条件下,它们也必须能够承受耐火材料的重量。常用的锚固物的横截面为圆形或矩形。圆形截面用于低厚度耐火材料,单位面积承重较小;而矩形截面用于高厚度耐火材料,可以在单位面积内支撑较高重量的耐火材料。使用的锚的数量取决于操作条件和耐火材料。锚杆材料、形状、数量和尺寸的选择对耐火材料的使用寿命有重要影响。

圆柱形30mgo尖晶石的腐蚀试验

圆柱形30mgo尖晶石的腐蚀试验

30 Si + 30 Zirkon尖晶石

尖晶石配30 Si 30锆石