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Logitech Ltd - World Leaders in cutting, lapping and polishing equipment

Geowissenschaften

Geological Thin Section Preparation

Was is ein geologischer Dünnschliff?

In vielen Gebieten der Goewissenschaften, wie der Mineralogie, der Petrographie, der Sedimentologie usw., werden Dünnschliff-Präparationen benötigt, um Proben mikroskopisch nach Eigenschaften des Bodens oder Gesteins zu untersuchen. Um dies zu tun, wird ein Ausschnitt von einer größeren Probe genommen. Dies wird normalerweise durch polarisiertes Durchlicht erzielt, und dafür werden Dünnschliffe von bekannter und exakter Dicke benötigt.

Auch Auflichtmikroskopie ist weit verbreitet für bestimmte Anwendungen, und diese Technik bedarf einer flachen und hochpolierten Oberfläche der Proben, um beste Ergebnisse zu erzielen. Die zunehmende Verwendung von Elektronenmikroskopen hat auch dazu beigetragen, dass Dünnschliffe von höchster Qualität und von einer großen Auswahl an Materialien benötigt werden.

Prozessroute zur Präparation von Geologischen Dünnschliffen

 

Schritt 1 : Abflachen und Ablängen
Wenn das geologische Material fest und nicht zersetzbar ist, wird das Rohmaterial zuerst auf das passende Format für den Objekthalter abgeglichen.

Schritt 2 : Imprägnation (falls erforderlich)
Wenn das geologische Material weich und bröckelig, und daher zersetzbar, ist, wird es zuerst mit Gießharz imprägniert. Die IU30 ermöglicht es die Probe so lange wie nötig in der rechten Kammer auszutrocknen. Das Gießharz kann dann seperat in der linken Kammer austrocknen und auf das Material, das unter Vakuum bleibt, gegossen werden. Soblad das Gießharz augehärtet ist, kann das Material, wie in Schritt 1, abgelängt werden.

Schritt 3 : Läppen der ersten Seite
Ein Standard-Dünnschliff hat eine einheitliche Dicke von 30µm über die ganze Oberfäche des Gesteinstücks. Um eine glatte Referenzoberfläche für die nachfolgende Klebung auf den Objektträger zu erzielen, wird eine Seite des Chip, die in Schritt 1 und 2 präpariert wurde, in einem Konditionierblock und einer

Schritt 4 :Präparation der Objektträger auf einheitliche Dicke
Der Glasobjektträger zur Unterstützung des geologischen Probenmaterials muss parallel und von bekannter Dicke sein. Eine Seite des Objektträgers wird von der PLJ2, PLJ7 oder der CJ30 flach und parallel geläppt , die so eingestellt werden können, dass der Läppvorgang bei der erforderlichen Dicke automatisch stoppt.

Schritt 5 : Klebung der Proben auf die präparierten Objektträger
Das geläppte geologische Material kann nun auf die Glasobjektträger geklebt werden. Epoxy Gießharz mit einem geeigneten Brechungskoeffizienten wird hierfür benutzt (z.B. Epoxt-Pack 301). Eine dünne Schicht Gießharz wird auf die getrocknete und geläppte Seite der Chips aufgetragen und die geläppte Seite des Objektträgers wird auf die Gesteinsoberfläche gesetzt. Sobald Blässchen eliminiert wurden, werden der Objektträger- und Gesteinchip in einer Klebepresse, wie der BJ 6 plaziert.

Schritt 6 : Rückdünnen geklebter Objektträger
Zu diesem Zeitpunkt sind die Chips zu dick für das abschließende Läppen und müssen auf eine Dicke von 300-500µm getrimmt werden. Dies wird durch Sägen, wie die GTS1, Model 15oder CS30 erzielt.

Schritt 7 : Läppen der Geologischen Proben auf Enddicke
Die abgedünnten und geklebten Proben können jetzt auf einen PLJ2, PLJ7 oder CJ30 Präzisionsbearbeitungskopf montiert werden und auf die gewünschte Dicke geläppt werden - 30µm für einen Standard-Dünnschliff oder 40µm falls der Schliff poliert werden soll.

Logitech bietet eine umfassende Auswahl an Geräten, die allen dieser Anforderungen gerecht werden und, die es dem Benutzer ermöglichen:

  • Dünnschliffe von höchster Qualität zu fertigen - beständig
  • wesentlich die Produktionsleistung der Präparation von Dünnschliffen zu erhöhen
  • nahezu manuelle Läpp- und Polituranwendungen auszuschließen
  • Dünnschliffe in unterschiedlichen Größen mit gleichem Aufwand herzustellen

Ob für Ultra-Dünnschliffe bis auf 10 µm oder weniger, für Dünnschliffe zwischen 20 und 50 µm oder für polierte Fassungen, Logitech hat diverse Systemlösungen für alle Ihre Anforderungen zur Präparation von Dünnschliffen entwickelt.

Spezielle Techniken und Prozesse für Geowissenschaften

 

Zusammen mit der Präparation von Dünnschliffen, sind Logitech Systeme vielseitig genug, um Materialien, wie Ultra-Dünnschliffe, Beton, Fluid Inclusions, Kohle und Böden, die alle spezieller Techniken bedürfen, zu bearbeiten.

Dünnschliff-Präparation von Böden Die empfindliche Beschaffenheit von Böden erfordert eine sorgsame Präparation von dünngeschliffenen Proben, um strukturellen Schaden und Zersetzung zu verhindern.

Bevor jegliche Bearbeitung beginnen kann, muss das Wasser aus dem Boden entfernt werden. Gewöhnlich wird die Probe für mehrere Tage in einem gut belüfteten Bereich gelagert, bis ein konstantes Gewicht erreicht ist. Dann wird die Probe auf einer Heizplatte für 48 Stunden bei 40°C getrocknet.

Der Boden is fertig für die Imprägnation mit dem IU30 Vakuum-Imprägnationsgerät (Schritt 2 der Standard Prozessroute). Sobald das Gießharz ausgehärtet ist, wird die Probe mit der GTS1 oder CS30 Säge getrimmt. Eine nicht-wasserhaltige Lösung, zum Beispiel Ethylenglycol, kann als Kühlflüssigkeit eingesetzt werden, damit der Boden nicht beschädigt wird. Wasser sollte NICHT benutzt werden.

Dünnschliff-Präparation von Beton Dünnschliffe aus Beton werden für eine Anzahl unterschiedlischer Tests vorbereitet: Bestimmung der Porosität, Einschlussanalyse, Mineralstruktur etc.

Um Analysen einfacher zu machen, besonders für Porositättests, werden die Poren im Beton deutlicher durch eine Imprägnation mit eingefärbtem Gießharz definiert. Gewöhnlich wird das Färbemittel mit dem Gießharz vermischt, bevor es zur Imprägnation der Probe mit dem IU30 Vakuum-Imprägnationsgerät (Schritt 2 der Standard Prozessroute) eingesetzt wird.

Das Resultat der Imprägnation ist, dass das gefärbte Gießharz alle Poren füllt und, dass diese leichter vom umgebenden Material unterscheidbar sind. Falls benötigt, können Fluorenzfarbstoffe eingesetzt werden. Ob gefärbt oder nicht, dennoch müssen Betonproben entweder Komplett- oder Oberflächenimprägniert werden, um weiteres Bearbeiten zu ermöglichen.

Ultra-Dünnschliff-PräparationUltra-Dünnschliffe müssen auf beiden Seiten poliert werden. Getrimmte Gesteinsstücke werden zuert entsprechend der Standard-Prozessroute bis Schritt 3 "frei" geläppt werden. Dann müssen sie unter Druck in einem Konditionierring auf einer Logitech Läpp und Politurmaschine, wie der LP50 auto, der PM5 auto-lap oder der PM5 auto-pol "frei" poliert werden.

Wenn der Politurvorgang abgeschlossen ist, können die Gesteinchips mit der polierten Seite nach unten auf einem präparierten Glas-Objektträger (Schritt 5) montiert, rückgedünnt (Schritt 6) und auf 25-30µm geläppt werden (Schritt 7). Danach wird der geläppte Abschnitt mit einer PP5 Präzisionspolierkopf auf einer weichen Metallplatte auf die erwünschte Dicke - in manchen Fällen bis auf weniger als 13µm - poliert.

Fluid Incision Studies Materialien für Fluid Inclusions Analysen müssen auf beiden Seiten poliert werden, da die Einschlüsse so klein sind, dass sie von größeren Oberflächeneigenschaften der geläppten Oberfläche verdunkelt werden würden.

Zuert werden die Chips getrimmt und "frei" geläppt (wie in Stufe 1 und 3 des Standardprozess). Nach dem Läppen werden die Chips auch "frei" poliert (z.B. unter Druck auf einen Polishing-Pad oder eine weiche Metallplatte). Sie können mit der polierten Seite nach unten auf einen präparierten Glas-Objektträger entweder mit Gießharz, falls der abgeschlossene Abschnitt nicht abgelöst werden soll (wie in Schritt 5), oder mit Wachs oder anderen "provisorischen" Haftmitteln, falls die Probe später abgelöst werden soll, geklebt werden. Abschließendes Rückdünnen, Läppen und Polieren können nun genau wie für einen Standard-Dünnschliff (Schritt6-8) ausgeführt werden, wenn die Anforderung an die Endicke im normalen Bereich von 80 bis 250µm liegt; oder Techniken wie beschrieben für die Präparation von Ultra-Dünnschliffen werden angewandt.

Dünnschliff-Präparation von Kohle Kohle ist ein besonders schwer zu bearbeitendes Material. Sie ist generell brüchig, verformungsanfällig unter geringen Spannungen, wärmeempfindlich und opak, und benötigt daher einen Abschnitt weniger als 10µm dick, um die Struktur klar unter dem Mikroskop zu erkennen.Read more about this

Für mehr Informationen über unsere Anlagen für die Präparation von Dünnschliffen für Geowissenschaften und was Logitech Technologie für Ihr Unternehmen tun kann, rufen Sie uns an unter +44 (0)1389 875444 oder füllen Sie einfach unser Kontaktformular aus.

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