實(shí)驗(yàn)材料：古代的塊狀土壤

圖1實(shí)驗(yàn)所用樣品圖

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?duì)古代的土壤塊進(jìn)行研磨拋光，觀察古代土壤的形態(tài)并進(jìn)行分析

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：UNIPOL-1502精密研磨拋光機(jī)、GPC-100A精確磨拋控制儀、 4XC金相顯微鏡

設(shè)備特點(diǎn)：

①UNIPOL-1502自動(dòng)精密研磨拋光機(jī)是用于晶體、陶瓷、金屬、玻璃、巖樣、礦樣、PCB板、紅外光學(xué)材料（如硒化鋅、硫化鋅、硅、鍺等晶體）、耐火材料、復(fù)合材料等材料的研磨拋光制樣。本機(jī)設(shè)置了?381mm的研磨拋光盤(pán)和三個(gè)加工工位，可用于研磨拋光≤?110mm的圓片或?qū)蔷€長(zhǎng)≤110mm的矩形平面。該機(jī)可以用研磨盤(pán)加磨料的方式研磨樣品，也可以選用砂紙研磨樣品。

②GPC-100A精確磨拋控制儀，主要用來(lái)控制被研磨樣品表面的平面度和平行度，使磨拋后的樣品具有高的尺寸精度和質(zhì)量?jī)?yōu)良的表面狀態(tài)。尤其適用于晶圓樣品、表面平行度和平面度要求高的大的圓片狀樣品的研磨。磨拋控制儀試樣裝卡方式為真空吸附，并配有數(shù)顯厚度測(cè)量?jī)x，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品減少的厚度，承載樣件直徑不大于103mm、厚度不大于13mm。

③MTI-3040加熱平臺(tái)升溫速度快，控溫精準(zhǔn)，溫度高低可調(diào)，散熱速度快。主要適用于加熱時(shí)不會(huì)發(fā)生性質(zhì)和性狀改變的材料，即不受加熱影響的材料，尤為適用于對(duì)溫度敏感材料（如晶體、半導(dǎo)體、陶瓷、金屬等材料）的加熱。也可用于實(shí)驗(yàn)室做化學(xué)分析、物理測(cè)定、熱處理時(shí)進(jìn)行物品的烘焙、干燥以及其它溫度試驗(yàn)加熱。

實(shí)驗(yàn)耗材：

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：首先將玻璃片和塊狀土壤放到MTI-3040加熱平臺(tái)上進(jìn)行加熱，當(dāng)加熱溫度達(dá)到80℃以上時(shí)將石蠟涂抹至載玻片表面，將塊狀土壤放至石蠟之上，然后將粘有塊狀土壤的載玻片移下加熱平臺(tái)進(jìn)行冷卻，待樣品冷卻到室溫后石蠟?zāi)?，將塊狀土壤牢牢粘貼在載玻片表面。土壤粘好之后將載玻片固定在GPC-100A精確磨拋控制儀上，GPC-100A精確磨拋控制儀采用真空吸附的方式將載玻片吸附在載樣盤(pán)上，是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)為土壤磨拋使用的，可以快速裝卡試樣。然后準(zhǔn)備對(duì)試樣進(jìn)行磨拋，由于試樣是泥土試樣，磨拋過(guò)程中水流不宜過(guò)大。首先使用400#電鍍金剛石磨片對(duì)試樣進(jìn)行磨平，研磨至試樣原始的表面都去除并且達(dá)到平整狀態(tài)為止，在磨平這步所用的旋轉(zhuǎn)速度為30rpm，所用時(shí)間為30min；試樣磨平之后取下試樣和金剛石磨片，將樣品和研磨盤(pán)清洗干凈。接下來(lái)分別使用800#和1500#砂紙對(duì)試樣進(jìn)行研磨，每次研磨都需要將上一步研磨的所有劃痕磨掉，每步研磨之后都要將研磨盤(pán)和樣品清洗干凈，以保證下一步研磨不會(huì)因有上一步研磨留下的雜質(zhì)而影響當(dāng)前步驟的磨拋結(jié)果。800#砂紙研磨所用的轉(zhuǎn)速為40rpm，所用的時(shí)間為15min。1500#砂紙研磨所用的轉(zhuǎn)速為40rpm，所用時(shí)間2min。吸附在GPC-100A精確磨拋控制儀上進(jìn)行磨拋的樣品如圖3所示；當(dāng)1500#砂紙研磨之后使用合成革拋光墊搭配二氧化硅懸浮拋光液對(duì)試樣進(jìn)行拋光，拋光轉(zhuǎn)速80rpm，拋光壓力1kg，拋光時(shí)間10min。

圖3 研磨中的試樣

磨拋后的試樣如圖4所示，圖4a為磨拋后的樣品形貌圖，圖4b為對(duì)磨拋后的樣品進(jìn)行厚度測(cè)量，可見(jiàn)，磨拋后的試樣厚度約為36μm，此厚度的土壤試樣可進(jìn)行偏光顯微鏡的觀察和掃描電鏡觀察。

圖4 磨拋后的試樣

在顯微鏡下對(duì)拋光后的泥土樣品進(jìn)行觀察可見(jiàn)，泥土形貌有亮色區(qū)和暗色區(qū)，能清楚的顯示泥土的形貌和構(gòu)造，觀察者可根據(jù)上下層覆蓋的土層或巖層，結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)資料，大概推斷出地質(zhì)年代或通過(guò)土壤形態(tài)構(gòu)造對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刂非闆r進(jìn)行分析。

圖5 顯微鏡下泥土試樣的形貌圖