JP2004340851A

JP2004340851A - 試料研磨方法

Info

Publication number: JP2004340851A
Application number: JP2003140064A
Authority: JP
Inventors: Takefumi Sako; 武文佐光; Hidesato Ochi; 英里越智
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】鉱石や金属製錬中間物のように様々な硬さの鉱物を含有する試料に対して、平滑で、凹みや浮上がり、傷、脱落のない面が得られる研磨方法を提供する。
【解決手段】鉱石や金属製錬中間物等の試料を樹脂に包埋固結し、粗研磨、中間研磨、仕上げ研磨、最終研磨の工程順に研磨加工する工程において、仕上げ研磨、最終研磨に、銅盤、錫盤、鉛盤等の研磨盤を、硬いものから軟らかいものの順に使用し、試料の研磨を行う。また、仕上げ研磨、最終研磨において、使用する砥粒は、ダイヤモンド粒子を使用することが好ましく、潤滑剤として、流動パラフィンとケロシンの混合物を用いることが好ましい。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉱石や金属製錬中間物の顕微鏡観察において、種々の硬さの鉱物を含有する試料に対し、平滑で、凹みや浮上がり、傷、脱落のない研磨面を作製する試料研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
銅、鉛、亜鉛、ニッケルなどの非鉄金属製錬において、鉱石や金属製錬中間物の試料を光学顕微鏡で観察することで、鉱物種の同定と定量、さらに分布状態の解析が行える鉱物分析が利用されている。鉱物分析には、薄片を作製し透過光にて観察する方法と、試料断面を鏡面研磨し反射光にて観察する方法がある。
【０００３】
金属鉱物の多くは不透明鉱物であり、透過光では暗黒にしか見えず同定できないことが多いので、非鉄金属製錬における鉱物分析では後者の方法が適している。
【０００４】
たとえば、特開平６−３３１６２１号公報記載のように、鉱物が含まれる試料を固結研磨し、反射顕微鏡に接続したカラーテレビカメラを用い、その画像を解析することにより鉱物を同定する方法が公開されている。
【０００５】
反射光による光学顕微鏡観察は数百倍以上の高倍率で行うので、わずかな試料の凹みや浮上がり、傷があると、観察時の焦点がずれ、分析精度を悪くしてしまう。また、特定の鉱物が脱落してしまうと定量結果の信頼性を大きく低下させてしまう。このように、鉱物分析においては、光学顕微鏡観察に供する試料研磨の仕上がり状態が、分析結果の精度、信頼性に大きく影響するので、凹みや浮上がり、傷、脱落のない平滑な研磨面が必要である。
【０００６】
従来、試料の研磨は一般に、試料を樹脂に包埋固結後、耐水研磨紙で粗研磨、中間研磨し、ラシャのような布の上に研磨砥粒を潤滑剤と共に含ませて仕上げ研磨、最終研磨する方法が用いられる。
【０００７】
しかし、この方法を鉱石や金属製錬中間物のように様々な硬さの鉱物を含有する試料に適用すると、仕上げ研磨、最終研磨で軟らかい鉱物だけが研磨されて、凹みや浮上がりが生じるという問題がある。それを防止するために、仕上げ研磨と最終研磨の時間を短くすると、今度は粗研磨で発生した傷や脱落が取れないという問題がある。したがって、この布研磨により最終研磨を行う方法では、熟練者が長時間を費やし、綿密な研磨を行っても平滑な研磨面を得ることは非常に難しい問題であった。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−３３１６２１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、鉱石や金属製錬中間物のように様々な硬さの鉱物を含有する試料に対して、平滑で、凹みや浮上がり、傷、脱落のない面が得られる試料研磨方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するために、本発明は、鉱石や金属製錬中間物等の試料を樹脂に包埋固結し、粗研磨、中間研磨、仕上げ研磨、最終研磨の工程順に研磨加工する工程において、粗研磨、中間研磨には鋳鉄盤、ガラス盤を、仕上げ研磨、最終研磨には銅盤、錫盤、鉛盤等の研磨盤を、硬いものから軟らかいものの順に用いる方法である。
【００１１】
そして、仕上げ研磨には銅盤、最終研磨には鉛盤を使用し、砥粒にダイヤモンド粒子を、潤滑剤に流動パラフィンとケロシンの混合物を用いることが好ましい。また、粗研磨、中間研磨においては、砥粒にシリコンカーバイド、潤滑剤に水を用いることが好ましい。この試料研磨方法により、平滑で、凹みや浮上がり、傷、脱落のない光学顕微鏡観察に適した研磨面を作製することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
従来の技術で汎用されている、布による仕上げ研磨、最終研磨では、図１に示すように、布の上に砥粒が固定され、布の弾力により研削量が制御されている。この方法は、単一組成の試料の鏡面仕上げには適しているが、鉱石や金属製錬中間物のように様々な硬さの鉱物を含有する試料を研磨する場合、硬い鉱物では布側に逃げる力が大きく砥粒が布の中に沈みこみ研削量が少なくなるのに対して、軟らかい鉱物では試料を多く研削するので、研磨を続けるにしたがい段差を生じることとなる。
【００１４】
一方、本発明による方法は、仕上げ研磨、最終研磨において、布ではなく金属盤を使用することが特徴である。
【００１５】
最終研磨は鉛盤で行うことが好ましく、その研磨機構を図２に示す。前記図１とは異なり、鉛盤上に砥粒が固定されており、研削量は砥粒の量と潤滑剤の厚さで制御されることとなる。この方法によれば、鉱物の硬さが異なっても盤材の弾力で砥粒が上下することがないので、段差を生じることなく平滑に研削できる。なお、鉛盤による砥粒にはダイヤモンド微粒子を用い、潤滑剤に粘性の高い流動パラフィンとケロシンの混合物を用いて厚さを制御し易くすることが効果的である。
【００１６】
また、最終研磨の前の仕上げ研磨においては、硬い材質の銅盤を用いることで、図３に示すように、砥粒が固定されないで転動しながら研削することができる。すなわち、大きなサイズの砥粒が固定されて、試料に大きな研削傷がつくと、その後の工程で取り去ることが困難になるので、それを防止することを目的としている。この場合も、砥粒にはダイヤモンド、潤滑剤には流動パラフィンとケロシンの混合物を用いることが好ましい。
【００１７】
一方、粗研磨および中間研磨は、より粒径の大きなシリコンカーバイドを砥粒に用い、潤滑剤には粘性の低い水を用いる。これは、研削量を稼ぎ加工時間を短縮するために効果的であり、従来、汎用されている、非常に粗い固定砥粒である耐水研磨紙に比べ、傷や鉱物の脱落が少ない研磨加工面が得られる特徴がある。
【００１８】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を示す。
【００１９】
（実施例）
銅鉱石試料を樹脂に包埋固結し、粗研磨、中間研磨を鋳鉄盤によりシリコンカーバイドを砥粒に用い、潤滑剤に水を用いて研磨した。次に、仕上げ研磨は、銅盤、最終研磨は、鉛盤により、砥粒にダイヤモンド微粒子を用い、潤滑剤に粘性の高い流動パラフィンとケロシンの混合物を使用して研磨加工し、顕微鏡観察試料を作成した。前記本発明の方法により作製した銅鉱石試料の研磨面を、光学顕微鏡で撮影した写真を図４に示す。
【００２０】
（比較例）
実施例と同様の銅鉱石試料を樹脂に包埋固結後、耐水研磨紙で粗研磨、中間研磨し、ラシャ布の上に研磨砥粒を潤滑剤と共に含ませて仕上げ研磨、最終研磨し、顕微鏡観察試料を作成した。この従来汎用されている方法で作製した研磨試料の研磨面を光学顕微鏡で撮影した写真を図５に示す。
【００２１】
図４、５に示すように、本発明による方法によれば、従来法に比較して、平滑で、凹みや浮上がり、傷、脱落のない研磨面を作製することが可能となった。一方、比較例では、脱落や凹み、浮上がりが観測された。
【００２２】
【発明の効果】
本発明により、鉱石や金属製錬中間物のように様々な硬さの鉱物を含有する試料に対して、平滑で、凹みや浮上がり、傷、脱落のない面が得られる研磨方法を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】布を用いた最終研磨での研磨機構を示す図である。
【図２】鉛盤を用いた最終研磨での研磨機構を示す図である。
【図３】銅盤を用いた仕上げ研磨での研磨機構を示す図である。
【図４】本発明の方法で作成した銅鉱石試料を光学顕微鏡で観察した写真である。
【図５】布を用いた従来の方法で作成した銅鉱石試料を光学顕微鏡で観察した写真である。

Claims

鉱石や金属製錬中間物等の試料を樹脂に包埋固結し、粗研磨、中間研磨、仕上げ研磨、最終研磨の工程順に研磨加工し、顕微鏡観察試料を作製する工程において、仕上げ研磨、および最終研磨の研磨盤に、銅盤、錫盤、鉛盤等を、硬いものから軟らかいものの順に用いることを特徴とする試料研磨方法。
最終研磨に鉛盤を使用し、砥粒にダイヤモンド粒子を、潤滑剤に流動パラフィンとケロシンの混合物を用いることを特徴とする請求項１記載の試料研磨方法。