材料檢測與分析

拋光(polishing)

拋光是把試樣表面耐心地磨到毫無瑕疵的鏡面,好讓你在顯微鏡下看到的是材料真正的結構,而不是你自己備樣時留下的刮痕。想像用越來越細的砂紙打磨木頭,直到光滑如玻璃——只不過這裡的「磨粒」最細會到直徑僅幾百分之一微米的顆粒。

你會經過一階一階的磨料,每一階去除前一階留下的刮痕:先用粗的碳化矽砂紙(例如 240、400、800、1200 號),再用沾有鑽石或氧化鋁研磨漿的絨布做細拋光(9、3、1 微米,有時細到 0.05 微米)。每換一階就把樣品轉 90 度,這樣就能看出前一組刮痕是否已消失。目標是一個平坦、無變形的鏡面。

拋光不良會欺騙你:施壓過大會在真實結構上抹出一層薄薄的損傷層,而輕微刮痕可能被誤認為真實特徵,或遮蔽細微特徵。軟金屬(鉛、鋁)與脆性陶瓷出了名地難以拋光而不產生假象。只有在乾淨的鏡面拋光之後,蝕刻才能忠實地顯現晶粒——拋光與蝕刻是一對搭檔。

一塊鋼試樣先在 240 到 1200 號碳化矽砂紙上研磨,再用 6、3、1 微米鑽石研磨,最後以 0.05 微米氧化鋁收尾;在顯微鏡下表面是一片毫無特徵的鏡面——沒有刮痕——可以蝕刻了。

一階比一階細的磨料,終點是無變形的鏡面。

過度用力拋光會製造出一層被抹平、加工硬化的表層,掩蓋真實結構;在軟金屬上甚至會把晶界抹糊填平。漂亮的鏡面是必要卻不充分的——你必須去除損傷層,而不只是蓋住它。

又稱
grinding and polishing研磨拋光specimen preparation