金相耗材选择核心：按材料硬度 + 制样阶段 + 精度要求逐级匹配，从切割、镶嵌、研磨、抛光到腐蚀，每一步耗材直接决定组织观察质量。

一、切割耗材：精准取材，避免热损伤

切割是制样第一步，核心是减少变形、无烧伤、断面平整。

1. 切割片（核心）

2. 切割冷却润滑液

• 普通冷却：水基乳化液（降温、防粘屑）
• 热敏 / 电子材料：专用冷却液（低导电、防腐蚀）
• SEM 观察：导电型冷却液（含铜 / 镍粉）

二、镶嵌耗材：固定试样，便于操作

镶嵌解决微小 / 异形 / 易碎试样的夹持与保护问题。

1. 镶嵌料

• 热镶嵌料（常用）
  • 酚醛树脂（黑色）：通用、硬度高、适合钢 / 合金，130–180℃热压成型
  • 电木粉：成本低、适合批量制样
  • 导电镶嵌料：适合 SEM/EDS 分析
• 冷镶嵌料（无需加热）
  • 环氧树脂 + 固化剂：适合热敏 / 易碎 / 多孔材料（陶瓷、PCB、电子元件）
  • 丙烯酸树脂：固化快、透明度高、适合观察边缘

2. 镶嵌模具

• 标准：圆形 / 方形钢模（Φ25/30/40mm）
• 异形：软硅胶模（复杂形状、多试样同镶）

三、研磨耗材：逐级去痕，平整表面

研磨核心是按粒度逐级细化，不跳级、不叠用。

1. 金相砂纸（最常用）

• 磨料选择
  • 碳化硅（SiC）：莫氏 9.5，锋利、不粘软金属，适合铝 / 铜 / 合金，通用首选
  • 氧化铝（Al₂O₃）：韧性好，适合钢 / 铸铁 / 硬质材料，易粘软金属
  • 金刚石砂纸：超硬材料（陶瓷、硬质合金）专用，成本高
• 粒度选择（逐级）
  • 粗磨：80#–240#（去切割损伤、找平）
  • 精磨：400#–1200#（去粗磨划痕）
  • 超精磨：1500#–4000#（近镜面，减少抛光时间）
• 基底与工艺
  • 纸基：刚性好、平面稳定
  • 布基：柔韧、适合曲面
  • 背胶：自动磨抛机专用，防移位

2. 研磨盘（替代砂纸）

• 金刚石研磨盘：硬质材料、长寿命、效率高
• 碳化硅研磨盘：通用、成本低
• 氧化铝研磨盘：软金属精细研磨

四、抛光耗材：镜面效果，无变形无划痕

抛光分粗抛（去磨痕）→ 精抛（镜面），耗材组合决定最终质量。

1. 抛光布（关键）

2. 抛光剂（磨料）

• 金刚石悬浮液 / 喷雾（粗抛）
  • 多晶金刚石（P 型）：切削刃多、划痕浅、效率高（高端制样）
  • 单晶金刚石（M 型）：通用、成本低
  • 粒度：6μm→3μm→1μm（逐级）
• 胶体二氧化硅（SiO₂，精抛 / 终抛）
  • 纳米级（0.04–0.06μm）、化学 + 机械抛光，适合铝 / 铜 / 不锈钢 / 半导体，无划痕、镜面效果好
• 氧化铝（Al₂O₃）抛光液
  • 0.3μm→0.05μm，适合钢 / 铸铁，成本低

五、腐蚀耗材：显示组织，对比清晰

腐蚀是选择性溶解晶界 / 相界，不同材料需专用腐蚀剂。

1. 常用腐蚀剂

• 硝酸酒精（4% HNO₃+ 酒精）：碳钢、合金钢、铸铁，显示铁素体 / 珠光体 / 马氏体（最常用）
• 苦味酸酒精：显示钢的奥氏体晶界、过共析钢碳化物
• 氢氟酸（HF）+ 硝酸：铝合金、镁合金（强腐蚀，需防护）
• FeCl₃盐酸溶液：不锈钢、铜合金
• 碱性高锰酸钾：钛合金、高温合金

2. 操作要点

• 时间：几秒–1 分钟，宁浅勿深
• 流程：腐蚀→水洗→酒精脱水→吹干
• 安全：通风、戴手套护目镜

六、选型总原则（快速判断）

1. 按材料硬度选磨料

软（Al/Cu）：SiC（防粘屑）

中（钢 / 合金）：SiC/Al₂O₃

硬 / 脆（陶瓷 / 硬质合金）：金刚石 / CBN

2. 按制样阶段选粒度

切割→粗磨（80–240#）→精磨（400–1200#）→超精磨（1500–4000#）→粗抛（6–1μm 金刚石）→精抛（0.05μm SiO₂）

严禁跳级，否则深划痕无法去除

3.按精度选耗材

常规检测：SiC 砂纸 + 金刚石悬浮液 + SiO₂

高端 / SEM：多晶金刚石 + 长绒布 + 胶体 SiO₂

热敏 / 电子：冷镶嵌 + 专用冷却液 + 无损伤切割

七、常见误区与避坑

❌ 软金属用氧化铝砂纸（易粘屑、划痕深）

❌ 跳级研磨（前序划痕残留，抛光无效）

❌ 抛光布混用（粗抛布带粗颗粒污染精抛）

❌ 腐蚀过度（组织模糊、晶界过宽）