金相分析作为材料科学的核心技术,其精度与可靠性高度依赖配套耗材的性能。从样品制备到微观观察,
金相耗材覆盖切割、镶嵌、研磨、抛光、腐蚀及分析六大环节,形成一套完整的工具链体系。

一、切割环节:精准分离与损伤控制
切割耗材的核心目标是快速分离样品并最小化热损伤。金刚石切割片凭借其高硬度和耐磨性,成为切割硬质合金、陶瓷等材料的首要选择,其薄型设计可减少切割表面形变。树脂切割片则适用于普通金属的粗切,成本较低但寿命较短。配套的冷却润滑液通过降温和润滑作用,防止样品过热导致组织变化,同时降低切割片磨损。夹具系统如磁性、V型和平口夹具,确保切割过程中样品的稳定性,避免因振动产生次生裂纹。
二、镶嵌环节:样品固定与边缘保护
镶嵌耗材通过树脂固化实现不规则样品的标准化处理。热压镶嵌粉以酚醛树脂或环氧树脂为基体,通过高温高压快速成型,适用于批量制样,其边缘保护效果可防止研磨时样品崩裂。冷镶嵌树脂搭配固化剂,通过低粘度、低收缩率特性,实现微小样品的精准固定,注模杯、脱模剂等辅助工具进一步简化操作流程。导电填料则针对扫描电镜观察需求,提升非导电样品的成像质量。
三、研磨与抛光:表面平整度与光洁度控制
研磨阶段依赖碳化硅、氧化铝砂纸及金刚石研磨盘,通过逐级递减的粒度(120目至2000目以上)去除切割损伤层。抛光环节则采用短绒毛布、长绒毛布及合成纤维布,配合金刚石悬浮液、氧化硅/氧化铝抛光液,实现从粗抛到终抛的表面优化。冷却润滑液在此阶段可避免热损伤,同时提升抛光效率。对于高精度需求,0.05μm粒度的抛光剂可满足电子背散射衍射(EBSD)样品的制备标准。
四、腐蚀与分析:微观结构可视化
化学腐蚀剂(如硝酸酒精溶液)通过选择性溶解基体,揭示晶界与相组成,而电解腐蚀液则适用于特殊材料的深度蚀刻。清洁耗材如无水乙醇、丙酮用于去除样品表面残留物,载玻片与盖玻片则保护样品免受污染。显微镜油通过消除空气间隙,提升光学显微镜的成像清晰度,标记笔与样品夹则辅助定位与操作。
从硬质合金的精密切割到纳米级晶粒的显微观察,金相耗材通过材料科学与工程技术的融合,构建起连接宏观性能与微观结构的桥梁。其技术迭代不仅体现在耗材本身的性能提升,更通过标准化、模块化的设计,推动金相分析向高效化、智能化方向发展。