CN112014175A - 一种岩石薄片制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种岩石薄片制备方法，包括如下步骤：将岩石样品切割后固定在载玻片上制成岩石切片；利用粒径为75微米的一级金刚砂对所述岩石切片上的所述岩石样品进行打磨；利用粒径为37微米的二级金刚砂对所述岩石样品进行打磨；利用粒径为10微米的一级碳化硅粉末对所述岩石样品进行打磨；利用粒径为5微米的二级碳化硅粉末对所述岩石样品进行打磨；对所述岩石样品进行抛光处理，得到岩石薄片；本发明提供的岩石薄片制备方法采用4级粒度递减的磨削介质来进行打磨，在岩石切片打磨的过程中避免磨削介质的粒度变化过大导致表面留下较多的坑洞和划痕，提高了岩石切片的表面平整度。
Description
技术领域
本发明涉及地质矿产领域，尤其是提供一种岩石薄片制备方法。
背景技术
地质矿产领域的研究人员经常需要对岩石的矿物组成或微观结构开展鉴定工作，在对岩石切片开展鉴定之前，需要对岩石切片进行磨薄和表面抛光，提高岩石切片表面的平整度和光滑程度。
传统方法在制片过程中一般分为如下几步：岩石切割、粘片、显微镜观察、粗磨与细磨、抛光、标记等步骤，其中粗磨、细磨以及抛光直接决定了岩石切片的质量。传统方法在岩石切片磨薄的过程中，一般采用200目(74μm)粒径的粗粒金刚砂进行粗磨，然后换5～10μm粒径的碳化硅粉末进行细磨，磨到合适的厚度后进行抛光处理，抛光一般使用配置的悬浮液(0.3～0.5μm的氧化铬粉末或者碳化硅粉末)作为抛光介质。
在传统方法中，由于粗磨到细磨的过程中，磨削介质粒度变化太大，较细粒径的磨削介质无法完全消除粗粒介质磨削后留下的坑洞，尽管最后对岩石切片进行了抛光处理，但是表面仍然存在不同程度的凹坑或深划痕，特别是当岩石中矿物的硬度差异较大时(如莫氏硬度差异大的云母、黄铁矿、石英等矿物组合)，较软的矿物表面破损尤其严重，严重影响了岩石切片表面反射光的观察和各种高端的原位分析。
此外，氧化铬或者碳化硅粉末制成的抛光悬浮液，粒度存在差异且溶解不均匀，静置后容器底部可见沉淀，也影响了抛光的效果。磨削介质粒径变化太大和抛光液不均匀严重限制了高质量岩石切片的制作；传统抛光液在使用中四处飞溅，既不卫生又污染环境。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种岩石薄片制备方法，能够提高岩石切片的表面平整度和光滑程度。
为了解决上述问题，本发明提供一种岩石薄片制备方法，所述的岩石薄片制备方法包括如下步骤：
制备岩石切片：将岩石样品切割后固定在载玻片上制成岩石切片；
一级打磨：利用粒径为75微米的一级金刚砂对所述岩石切片上的所述岩石样品进行打磨；
二级打磨：利用粒径为37微米的二级金刚砂对所述岩石切片上的所述岩石样品进行打磨；
三级打磨：利用粒径为10微米的一级碳化硅粉末对所述岩石切片上的所述岩石样品进行打磨；
四级打磨：利用粒径为5微米的二级碳化硅粉末对所述岩石切片上的所述岩石样品进行打磨；
抛光：对所述岩石切片上的所述岩石样品进行抛光处理，得到岩石薄片。
在本发明的一种技术方案中，提出一种岩石薄片制备方法，所述岩石薄片制备方法包括如下步骤：
制备岩石切片：使用设有0.5mm金刚石刀片的岩石切割机匀速切割岩石制成2.5cm×2cm×1cm的块状的岩石样品，烘干所述岩石样品并将所述岩石样品的表面进行清洁，用树脂将所述岩石样品黏贴在载玻片上制成切片，所述岩石样品与所述载玻片之间的所述树脂中无气泡；将所述切片在60℃的条件下保温至少8小时后在常温下冷却；将所述切片上的所述岩石样品切割至1-2mm的厚度，制成岩石切片；
一级打磨：在圆盘磨片机的表面持续涂刷粒径为75微米的一级金刚砂及水，将所述岩石切片持续匀力地摁压在所述圆盘磨片机上，直至所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.5mm；
二级打磨：在圆盘磨片机的表面持续涂刷粒径为37微米的二级金刚砂及水，将所述岩石切片持续匀力地摁压在所述圆盘磨片机上；当所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.2mm时，用去离子水清洗所述岩石切片上的所述岩石样品；
三级打磨：将粒径为10微米的一级碳化硅粉末均匀铺设在玻璃板上，喷洒水作为润滑剂，将所述岩石切片均匀按压在所述玻璃板上，并按照“8”型路径匀速移动的方式进行打磨，直至所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.1mm；
四级打磨：将粒径为5微米的二级碳化硅粉末均匀铺设在玻璃板上，喷洒水作为润滑剂，将经过去离子水清洗的所述岩石切片均匀按压在所述玻璃板上，并按照“8”型路径匀速移动的方式进行打磨，当所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.08-0.06mm时，用去离子水清洗所述岩石切片上的所述岩石样品；
精磨：将粒径为2.5微米的砂纸固定在水平操作台上，在所述砂纸表面喷洒甘油，将所述岩石切片均匀按压在所述砂纸上，并按照上下匀速移动以及左右匀速移动的方式进行打磨，所述岩石切片上的所述岩石样品减薄的厚度为0.01-0.03mm；
抛光：利用金刚石研磨膏对所述岩石切片上的所述岩石样品进行抛光处理，得到岩石薄片。
本发明的有益效果是：
1.采用4级粒度递减的磨削介质来进行打磨，在岩石切片打磨的过程中避免磨削介质的粒度变化过大导致表面留下较多的坑洞和划痕，提高了岩石切片的表面平整度；
2.本方案增加2.5μm砂纸精磨过程，进一步降低岩石切片表面的坑洞尺寸和划痕宽度，使得在抛光前岩石切片表面只保留微小的且规律分布的划痕。
3.抛光过程中改用金刚石研磨膏作为抛光剂，粒度稳定，安全卫生，避免传统悬浮液沉淀、粒度不均、污染环境以及反复喷洒的繁琐。
下面将结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
具体实施方式
通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地了解本发明，但它们不是对本发明的限定。
实施例一
本实施例提供了一种岩石薄片制备方法，所述岩石薄片制备方法包括制备岩石切片、一至四级打磨的多级打磨步骤以及抛光等步骤，其中，
制备岩石切片：将岩石样品切割后固定在载玻片上制成岩石切片。岩石切片的制备过程也可以采用现有技术中的已经成熟的工艺，为了进一步提升岩石薄片的磨片质量，本实施例中，使用设有0.5mm金刚石刀片的岩石切割机匀速切割岩石制成2.5cm×2cm×1cm的块状的岩石样品，切割过程中保证样品稳定匀速切割，防止样品破碎或切割面不平整。
烘干所述岩石样品并将所述岩石样品的表面进行清洁，用树脂将所述岩石样品黏贴在载玻片上(即粘片)制成切片，粘片的过程要确保树脂中无气泡混入，所述岩石样品与所述载玻片之间的所述树脂中无气泡；将所述切片在60℃的条件下保温至少8小时后在常温下冷却，此时载玻片和岩快之间达到最大粘连强度，不会受到后期切割、磨削产生的震动的影响；将所述切片上的所述岩石样品切割至1-2mm的厚度，制成岩石切片。
一级打磨：利用粒径为75微米的一级金刚砂对所述岩石切片上的所述岩石样品进行打磨。本工艺也可以采用现有技术中的已经成熟的工艺，为了进一步提升岩石薄片的磨片质量，本实施例中，在圆盘磨片机的表面持续涂刷所述一级金刚砂及水，将所述岩石切片持续匀力地摁压在所述圆盘磨片机上，直至所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.5mm，开始执行二级打磨的步骤。持续匀力地摁压可以防止破坏较软的矿物或留下较大的深坑，否则后续的打磨步骤很难去掉这种深坑。
二级打磨：利用粒径为37微米的二级金刚砂对所述岩石切片上的所述岩石样品进行打磨。具体地，本实施例中，在圆盘磨片机的表面持续涂刷所述二级金刚砂及水，将所述岩石切片持续匀力地摁压在所述圆盘磨片机上；当所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.2mm时，用去离子水清洗所述岩石切片上的所述岩石样品，停止执行所述二级打磨，开始执行三级打磨的步骤。
三级打磨：利用粒径为10微米的一级碳化硅粉末对所述岩石切片上的所述岩石样品进行打磨。本实施例中，将所述一级碳化硅粉末均匀铺设在新的玻璃板上，喷洒水作为润滑剂，将所述岩石切片均匀按压在所述玻璃板上，并按照“8”型路径匀速移动的方式进行打磨，在打磨过程中不断调换手指按压的部位，使得岩石样品各部位受力均匀。当所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.1mm时，停止执行所述三级打磨，开始执行四级打磨的步骤。
在传统工艺的基础上，增加二级打磨和/或三级打磨的工艺步骤，可以显著降低岩石切片在打磨的过程中因粒度变化过大导致表面留下较多的坑洞和划痕，提高了岩石切片的表面平整度。
四级打磨：利用粒径为5微米的二级碳化硅粉末对所述岩石切片上的所述岩石样品进行打磨。本实施例中，将所述二级碳化硅粉末均匀铺设在玻璃板上，喷洒水作为润滑剂，将经过去离子水清洗的所述岩石切片均匀按压在所述玻璃板上，并按照“8”型路径匀速移动的方式进行打磨，当所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.08-0.06mm时，用去离子水清洗所述岩石切片上的所述岩石样品，停止执行所述四级打磨。
抛光：对所述岩石切片上的所述岩石样品进行抛光处理，即可得到岩石薄片。本实施例中，利用金刚石研磨膏在配备真丝绒抛光布的抛光机上对所述岩石切片上的所述岩石样品进行抛光处理。相对于传统的氧化铬或碳化硅悬浮液，使用粒度稳定的金刚石研磨膏作为抛光剂，研磨膏使用量很少，方便操作，且在抛光过程中会粘附在抛光布上，避免像传统的抛光液四处飞溅的情况发生，卫生且环保。同时，也避免了悬浮液沉淀、粒度不均以及反复喷洒的繁琐操作。
实施例二
与实施例一的不同之处在于，本实施例中提供的岩石薄片制备方法，在所述四级打磨步骤之后及所述抛光步骤之前，还包括精磨的步骤，进一步降低切片表面坑洞尺寸和划痕宽度。
具体地，
精磨：利用粒径为2.5微米的砂纸对所述岩石切片上的所述岩石样品进行打磨。具体地，在本实施例中，将粒径为2.5微米的砂纸固定在例如玻璃板等的水平操作台上，在所述砂纸表面喷洒甘油作为润滑剂，将所述岩石切片均匀按压在所述砂纸上，并按照上下匀速移动以及左右匀速移动的方式进行打磨。所述岩石切片上的所述岩石样品减薄的厚度为0.01-0.03mm，以满足不同的制片需求。
与现有技术相比，本实施例提供的岩石薄片制备方法，采用磨削介质粒度4级递减的方式，在岩石切片粗磨和细磨的过程中避免粒度变化过大导致表面留下较多的坑洞和划痕，提高了岩石切片的表面平整度；此外，本方案再增加2.5微米砂纸精磨过程，进一步降低切片岩石切片表面的坑洞尺寸和划痕宽度，使得在抛光前岩石切片表面只保留微小的且规律分布的划痕；此外，抛光过程中改用金刚石研磨膏作为抛光剂，粒度稳定，安全卫生，避免传统悬浮液沉淀、粒度不均、污染环境以及反复喷洒的繁琐。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种岩石薄片制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
制备岩石切片：将岩石样品切割后固定在载玻片上制成岩石切片；
一级打磨：利用粒径为75微米的一级金刚砂对所述岩石切片上的所述岩石样品进行打磨；
二级打磨：利用粒径为37微米的二级金刚砂对所述岩石切片上的所述岩石样品进行打磨；
三级打磨：利用粒径为10微米的一级碳化硅粉末对所述岩石切片上的所述岩石样品进行打磨；
四级打磨：利用粒径为5微米的二级碳化硅粉末对所述岩石切片上的所述岩石样品进行打磨；
抛光：对所述岩石切片上的所述岩石样品进行抛光处理，得到岩石薄片。
2.根据权利要求1所述的岩石薄片制备方法，其特征在于：所述抛光步骤中，利用金刚石研磨膏对所述岩石样品进行抛光处理。
3.根据权利要求1所述的岩石薄片制备方法，其特征在于：在所述四级打磨步骤之后及所述抛光步骤之前，还包括：
精磨：利用粒径为2.5微米的砂纸对所述岩石切片上的所述岩石样品进行打磨。
4.根据权利要求3所述的岩石薄片制备方法，其特征在于：在所述精磨步骤中，将所述砂纸固定在水平操作台上，在所述砂纸表面喷洒甘油，将所述岩石切片均匀按压在所述砂纸上，并按照上下匀速移动以及左右匀速移动的方式进行打磨，所述岩石切片上的所述岩石样品减薄的厚度为0.01-0.03mm。
5.根据权利要求1所述的岩石薄片制备方法，其特征在于：在所述一级打磨的步骤中，在圆盘磨片机的表面持续涂刷所述一级金刚砂及水，将所述岩石切片持续匀力地摁压在所述圆盘磨片机上；当所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.5mm时，执行所述二级打磨的步骤。
6.根据权利要求1或5所述的岩石薄片制备方法，其特征在于：在所述二级打磨的步骤中，在圆盘磨片机的表面持续涂刷所述二级金刚砂及水，将所述岩石切片持续匀力地摁压在所述圆盘磨片机上；当所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.2mm时，用去离子水清洗所述岩石切片上的所述岩石样品，执行所述三级打磨的步骤。
7.根据权利要求1所述的岩石薄片制备方法，其特征在于：在所述三级打磨的步骤中，将所述一级碳化硅粉末均匀铺设在玻璃板上，喷洒水作为润滑剂，将所述岩石切片均匀按压在所述玻璃板上，并按照“8”型路径匀速移动的方式进行打磨，当所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.1mm时，执行所述四级打磨的步骤。
8.根据权利要求1或7所述的岩石薄片制备方法，其特征在于：在所述四级打磨的步骤中，将所述二级碳化硅粉末均匀铺设在玻璃板上，喷洒水作为润滑剂，将经过去离子水清洗的所述岩石切片均匀按压在所述玻璃板上，并按照“8”型路径匀速移动的方式进行打磨，当所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.08-0.06mm时，用去离子水清洗所述岩石切片上的所述岩石样品，停止执行所述四级打磨的步骤。
9.根据权利要求1所述的岩石薄片制备方法，其特征在于：所述制备岩石切片步骤中，使用设有0.5mm金刚石刀片的岩石切割机匀速切割岩石制成2.5cm×2cm×1cm的块状的所述岩石样品，烘干所述岩石样品并将所述岩石样品的表面进行清洁，用树脂将所述岩石样品黏贴在载玻片上制成切片，所述岩石样品与所述载玻片之间的所述树脂中无气泡；将所述切片在60℃的条件下保温至少8小时后在常温下冷却；将所述切片上的所述岩石样品切割至1-2mm的厚度，制成所述岩石切片。
10.一种岩石薄片制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
制备岩石切片：使用设有0.5mm金刚石刀片的岩石切割机匀速切割岩石制成2.5cm×2cm×1cm的块状的岩石样品，烘干所述岩石样品并将所述岩石样品的表面进行清洁，用树脂将所述岩石样品黏贴在载玻片上制成切片，所述岩石样品与所述载玻片之间的所述树脂中无气泡；将所述切片在60℃的条件下保温至少8小时后在常温下冷却；将所述切片上的所述岩石样品切割至1-2mm的厚度，制成岩石切片；
一级打磨：在圆盘磨片机的表面持续涂刷粒径为75微米的一级金刚砂及水，将所述岩石切片持续匀力地摁压在所述圆盘磨片机上，直至所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.5mm；
二级打磨：在圆盘磨片机的表面持续涂刷粒径为37微米的二级金刚砂及水，将所述岩石切片持续匀力地摁压在所述圆盘磨片机上；当所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.2mm时，用去离子水清洗所述岩石切片上的所述岩石样品；
三级打磨：将粒径为10微米的一级碳化硅粉末均匀铺设在玻璃板上，喷洒水作为润滑剂，将所述岩石切片均匀按压在所述玻璃板上，并按照“8”型路径匀速移动的方式进行打磨，直至所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.1mm；
四级打磨：将粒径为5微米的二级碳化硅粉末均匀铺设在玻璃板上，喷洒水作为润滑剂，将经过去离子水清洗的所述岩石切片均匀按压在所述玻璃板上，并按照“8”型路径匀速移动的方式进行打磨，当所述岩石切片上的所述岩石样品的厚度≤0.08-0.06mm时，用去离子水清洗所述岩石切片上的所述岩石样品；
精磨：将粒径为2.5微米的砂纸固定在水平操作台上，在所述砂纸表面喷洒甘油，将所述岩石切片均匀按压在所述砂纸上，并按照上下匀速移动以及左右匀速移动的方式进行打磨，所述岩石切片上的所述岩石样品减薄的厚度为0.01-0.03mm；
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113432943A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-09-24 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种岩矿样透射光片的制备方法 |
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| CN103528869A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-01-22 | 北京大学 | 一种适于非常规油气万倍扫描电镜观察的样品制作方法 |
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| CN109506996A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-03-22 | 西南石油大学 | 一种用于微米压痕实验的页岩岩屑样品制备方法 |
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2020
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