有多少金相工程師曾因?yàn)檐浗饘偌捌浜辖鸬炔牧系慕鹣鄻悠返闹苽涠鴤噶诵?，永遠(yuǎn)拋不掉的劃痕不禁都使人有砸了磨拋機(jī)的沖動(dòng)。粗磨、精磨、粗拋、精拋，一步不差，但怎么也得不到好的效果，這也是常規(guī)機(jī)械拋光后我們總會(huì)反思的問(wèn)題。

越軟、延展性越好的材料，在機(jī)械拋光作用下，劃痕越難去除，越容易被掩蓋。在機(jī)械+化學(xué)作用下拋光理論的提出，才使得這些疑難逐漸被破解。

機(jī)械+化學(xué)作用拋光

應(yīng)用案例

鋁及鋁合金樣品

鋁及鋁合金的制備工藝已經(jīng)比較成熟，我們都知道其關(guān)鍵步驟在于ZZ拋光時(shí)選擇的PH值在10~10.5的氧化硅拋光液。在堿性環(huán)境下鋁會(huì)發(fā)生微弱的化學(xué)反應(yīng)，在機(jī)械的協(xié)同作用下，對(duì)劃痕的拋光效率和質(zhì)量都大大提高。我們常用的氧化鋁拋光液同樣也可以作為終拋介質(zhì)，但單純機(jī)械作用的效果遠(yuǎn)不如機(jī)械+化學(xué)作用下的效果。

                                    0.05氧化鋁終拋                                          0.02氧化硅終拋

                                        機(jī)械作用                                           500X 機(jī)械+化學(xué)作用 500X

氧化鋁拋光后表面偏黃，仍然觀(guān)察到許多細(xì)微的劃痕；氧化硅拋光后表面光潔清晰無(wú)劃痕，由于其較高的PH值也使得硅相更清晰明顯。

鈦及鈦合金樣品（鋯及鋯合金）

我們都知道，鈦及其鈦合金的磨拋制備，其終拋過(guò)程是較特殊，也是Z關(guān)鍵的，常用的氧化鋁拋光會(huì)可能造成劃痕的掩蓋，氧化硅堿性環(huán)境拋光又無(wú)法拋動(dòng)劃痕去除損傷，所以我們通常會(huì)將氧化硅與雙氧水以5:1的配比進(jìn)行混合后作為ZZ拋光液，效果明顯。

                                       氧化硅終拋                                          氧化硅+H₂O₂終拋

此外，除了在氧化硅終拋液中添加H₂O₂外，我們還可以選擇添加少量鈦合金的腐蝕劑（氫氟酸+硝酸+水），感興趣的同學(xué)可以一試，且鋯及鋯合金的制備方法與之相同，效果明顯，重復(fù)性高。

                               Ti-氧化硅+混合酸                                       Zr-氧化硅+混合酸

注意事項(xiàng)

1）添加化學(xué)用品后必須使用耐化學(xué)腐蝕的拋光布；

2）操作過(guò)程中佩戴好防護(hù)用品，手套，防護(hù)眼鏡等。

耐火材料

除了軟金屬，非金屬材料也有著相關(guān)的應(yīng)用，例如耐火材料，耐火材料多以巖礦或氧化物作為主要組成部分，其中某些組分堅(jiān)硬如陶瓷，不僅耐磨，且易碎，這就形成了研磨拋光過(guò)程中的矛盾點(diǎn)，粗顆粒的金剛石（15μm、9μm）去除效率高，但破碎嚴(yán)重；細(xì)顆粒的金剛石（3μm、1μm）不造成破碎，但去除效率又極低。

標(biāo)樂(lè)針對(duì)例如：藍(lán)寶石、玻璃、氧化物、氮化硅、陶瓷、金屬/陶瓷復(fù)合等硬且易碎的材料設(shè)計(jì)了一款氧化鐵拋光液，其也是一款機(jī)械+化學(xué)協(xié)同作用的拋光液，效果顯著。

                                     研磨后表面                                         3μm金剛石拋光5mins

                                氧化鐵拋光5mins                                       氧化鐵拋光10mins

研磨及粗拋后留下較嚴(yán)重的破碎，1μm金剛石對(duì)其去除效率低，所以推薦在3μm金剛石拋光后直接通過(guò)氧化鐵來(lái)拋光去除破碎痕跡。

總結(jié)

對(duì)于一些在單一機(jī)械拋光作用下難以達(dá)到制樣要求的材料，我們都可以把添加少量的反應(yīng)試劑的方式作為一個(gè)研究的方向，例如還有一些如鉛、鉬、金、銀等難熔或貴重金屬的磨拋制備都是許多金相工程師們望而生畏的，至于添加何種試劑，添加的量又如何，敬請(qǐng)期待以后分享。