09

2022

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02

陶片岩相的金相抛光方案

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陶片岩相的金相抛光方案

19世纪晚期,岩相学的方法被引入到陶器考古学研究当中。陶器岩相结构主要是由黏土基质、夹杂物和孔隙这三大部分组成。其中黏土基质部分主要是指小于0.05㎜的难以辨认的黏土矿物,夹杂物则包括人为掺合料和土壤夹杂颗粒物。根据各部分的化学成分和结构形态、尺寸可以分别出不同历史时期和文化地域的陶器属类。
 

01设备和耗材

设备

特鲁利 TableCUT-200自动精密切割机;
 

特鲁利 FlexPRESS-600自动热镶嵌机;
 

特鲁利 Theta Mount压力冷镶嵌机;
 

特鲁利 Theta Vacuum真空镶嵌锅;
 

特鲁利 Alpha-600 自动磨抛机;
 

特鲁利 MN61金相显微镜
 

电子天平;吹风机;

耗材

酒精;脱脂棉;一次性塑料杯;一次性搅拌棒;
特鲁利 Φ30mm硅胶模;
特鲁利 热镶环氧树脂  TJ2237;
特鲁利 冷镶环氧树脂  TJ2562;
特鲁利 SiC金相砂纸(P400;P800;P1200;P2000;P2500);
特鲁利 CS-JP 蓝色丝绸抛光布(8in);
特鲁利 ET-JP白色合成人造丝抛光布(8in);
特鲁利 3μm多晶金刚石抛光液 ;
 

特鲁利 0.05μm二氧化硅抛光液;

02制样过程

1-切割

使用TableCUT-200自动精密切割机配合金刚石切割片切割陶片至合适形状和大小。

设备

TableCUT-200自动精密切割机
 

耗材

金刚石切割片

参数

0.3mm/s,3000rpm

2.1-镶嵌(热镶嵌 TJ 2237)

使用FlexPRESS-600自动热镶嵌机配合TJ2237环氧树脂镶嵌试样。

设备

FlexPRESS-600自动热镶嵌机

耗材

TJ 2237
 

参数

170℃,5min,100bar

2.2-镶嵌(冷镶嵌 TJ 2562)

发现陶片中含有大量的孔隙,使用TJ2562进行真空镶嵌,将树脂按比例混合在Theta Vacuum真空镶嵌机中抽真空镶嵌,并将试样放入Theta Mount压力冷镶嵌锅中加压固化约12h。

设备

Theta Vacuum真空镶嵌机、Theta Mount压力冷镶嵌锅

耗材

TJ 2562
 

参数

0.2MPa,12h

3-研磨

使用Alpha -600自动磨抛机研磨试样,砂纸P400→P2500。

设备

Alpha-600自动磨抛机

耗材

砂纸:P400;P800;P1200;P2000;P2500

参数

压力20N,转速200rpm,时间2min

4.1-抛光(粗抛)

使用Alpha-600自动磨抛机抛光试样,先使用CS抛光布,交替使用3μm多晶金刚石抛光液和0.05μm二氧化硅抛光液进行粗抛。

设备

Alpha-600自动磨抛机

耗材

CS抛光布,3μm多晶金刚石抛光液&0.05μm二氧化硅抛光液

参数

压力25N,转速同向150rpm,时间300s

4.2-抛光(精抛)

使用Alpha-600自动磨抛机抛光试样,再使用ET抛光布配合0.05μm二氧化硅抛光液进行精抛。

设备

Alpha-600自动磨抛机

耗材

ET抛光布,0.05μm二氧化硅抛光液

参数

压力20N,转速同向120rpm,时间60s

5-观察

设备

MN 60 系列显微镜

耗材

 

参数

50×→500×倍观察

03分析

客户热镶样质量较差,树脂和试样间有缝隙存在,为防止不同研磨颗粒间交叉污染建议在每道间进行超声波清洗。其次热镶嵌料并未完全烧透融合,研磨抛光后产生了掉块和掉色,建议改进。无论冷镶和热镶都可制备试样的岩相,其中热镶由于在镶嵌过程中存在压力而开裂;冷镶进行了抽真空对陶片内部的孔隙进行了填充。

制备试样的主要目的是为了检测陶片的化学成分。热镶由于试样内部孔隙没有树脂支撑可能会造成一些疏松物质的脱落,而真空冷镶会在陶片内部填充树脂,从而导致在应用能谱时出现干扰元素,但这些干扰元素易排除。


 

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