金相制样抛光研磨剂

金相制样抛光研磨剂

抛光研磨剂

金相制样抛光过程，通常使用一种或更多种抛光研磨剂，具体如下：金刚石，氧化铝（Al2O3）和非晶态的二氧化硅（SiO2）悬浮液。

对某些材料，可能会用氧化铈，氧化铬，氧化镁或氧化铁作为研磨介质，但使用的不是很普遍。除了金刚石外，这些研磨介质通常都以去离子水悬浮液的形式提供，但如果被抛光的材料是那种与水不亲和的材料时，可能需要使用其他的悬浮液，例如乙二酸乙二醇，酒精，煤油，甘油等悬浮液。金刚石研磨介质使用的载基剂应严格按照生产厂家推荐选择。除了水基金刚石悬浮液外，Buehler公司也提供主要适合对水较敏感的材料的油基金刚石悬浮液。

金刚石研磨介质是在1940年代被商业引入金相领域的，然而，其使用历史可追溯到1920年代后期，在Hoyt参观位于West Lynn,Massachuestts 的Carboloy 工厂的时候，他看到蓝宝石轴承正使用油基金刚石粉抛光。他用了一些这种材料去制备硬质合金试样并将其于1930年公开发表。

金刚石研磨介质*早被引入时是以膏状形式出现的，但后来气雾剂和混合剂抛光剂也被引入。*初使用的是天然金刚石，现在这种天然的金刚石研磨介质仍然可以提供，例如MetaDi金刚石研磨膏和悬浮液。后来人工合成的金刚石被引入使用。*初开始是单晶形式的人工合成的金刚石，形态非常类似天然的金刚石，然后出现了多晶体形式的人工合成金刚石。

MetaDi II 金刚石研磨膏使用的是单晶体形式的人工合成的金刚石，MetaDi Supreme悬浮液使用的是多晶体形式的人工合成金刚石。图1显示了单晶体形式的人工合成金刚石与多晶体形式的人工合成金刚石外形区别。研究结果显示，对许多材料来说，多晶体形式的人工合成金刚石比单晶体形式的人工合成金刚石的切削效率高。

硅胶*初用于单晶硅晶体抛光，那是因为所有的缺陷必须在生长前消除。硅胶是非晶态的，溶液基本的PH值约9.5.二氧化硅的颗粒，实际上非常接近球形，如图2。其具有化学和机械过程的双重作用，但是他的抛光速度较慢。用硅胶研磨介质比其他研磨介质更容易获得没有缺陷的表面（*终抛光）。腐蚀剂与硅胶抛光后的表面有不同反应。例如，一种腐蚀剂对氧化铝抛光后的表面产生了晶粒反差腐蚀，也许对硅胶抛光后的表面就变成现显示晶粒和栾晶晶界的腐蚀。

彩色腐蚀剂与硅胶抛光后的表面反应更好，常常产生丰富的色彩和图像。但是，试样的清洁却不是件容易的事情。对手工制备，应用脱脂棉裹住并浸放在清洁剂中。对自动制备系统，在*后停止前10-15秒停止加研磨介质。在*后10秒，用自来水冲洗抛光表面，随后的清洁就简单了。

当硅胶中水分蒸发后，非晶态二氧化硅颗粒将结晶。结晶后的二氧化硅颗粒可能划伤试样，应想办法避免。当打开瓶子时，应把瓶口周围的所有晶体颗粒**干净。***的方法是使用前过滤悬浮液。添加剂应将结晶减到*小，如：MasterMet 2硅胶阻滞结晶的效果就非常好。

对于日常检查，较细的金刚石研磨剂，如：1μm就足够*后制备使用了。传统的水基氧化铝粉和混合液，例如：MicroPolish II 不凝聚氧化铝粉和悬浮液被用于绒抛光布上的*后抛光。

α氧化铝（0.3μm）和γ氧化铝（0.05μm）混合液（或悬浮液），通常用于*后的抛光。

MasterPrep氧化铝悬浮液是利用凝胶生产工艺对氧化铝进行加工，这比传统煅烧方法加工的氧化铝获得的表面光洁度要好的多。尽管我们采用很多方法来控制氧化铝颗粒的团聚，但是煅烧方法加工的氧化铝颗粒常表现出一定程度的聚集成团现象，而凝胶生产工艺的氧化铝就没有这些问题。

MasterMet硅胶悬浮液（基本PH约9.5）是一种较新的抛光介质，该方法结合化学和机械过程的双重作用，对难制备的材料效果较好。

振动抛光机，如图，经常用于*终抛光步骤，特别适合那些难制备的材料，图像分析研究目的试样或要求较高质量的出版级别的试样制备。