[发明专利]一种黄土电镜扫描样品的注胶装置及样品的制备方法

说明书

本发明公开了一种黄土电镜扫描样品的注胶装置及样品的制备方法，注胶装备包括一个改装的真空饱和缸、铝盒、有机玻璃底板、有机玻璃板、磨口瓶、橡皮塞、聚四氟乙烯管和真空泵。有机玻璃底板放置在饱和缸底部，其上均匀对称分布着12个圆形凹槽，用于放置装有待注胶样品的铝盒。有机玻璃板上有两个相互垂直的柱状水准泡，四周有四个卡位器，能够将其固定在饱和缸内特定高度。有机玻璃板中心位置有一个圆形凹槽，四周放射状分布着12条导流槽，导流槽末端开孔，孔口正对下面的铝盒。本发明公布的黄土电镜扫描样品注胶装置，结构设计合理，拆装方便，操作简单，能够很大程度地提高样品注胶的效率，节省试剂，节约经费，减少环境污染。

技术领域

本发明涉及黄土微结构测试技术领域，具体是一种黄土电镜扫描样品的注胶装置及样品的制备方法。

背景技术

岩土体的宏观力学性能本质上受微观结构控制。岩土体变形往往不是材料变形，而是结构变形，岩土体破坏也往往是结构失稳破坏。岩土体的微观结构研究，结构特征的定性和定量描述是基础。黄土是典型的结构性土。由于特殊的粒径分布(以粉粒为主)、矿物成分(富含碳酸钙，呈碎屑颗粒、晶质或微晶质形态，其中微晶质碳酸钙起胶结作用)、状态(非饱和、饱和度低)等特性，黄土具有开放的亚稳态结构，表现为强烈的压缩性、湿陷性和水敏性。因此，研究黄土的微结构特征(包括颗粒的形态、分布和接触关系，孔隙的形态和分布，胶结物的分布和形态等)有助于揭示、评价并改善黄土的物理力学性能。近年来，随着成像技术和计算机图像处理技术的快速发展，对黄土微结构的测试与分析逐渐成为黄土研究的主要方法之一。

自上世纪80年代至今，国内外广泛利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、医学CT、压汞等技术研究黄土中颗粒或孔隙的排列与形态特征，以揭示黄土的湿陷机理，建立黄土强度、变形、渗透特性与微结构特征之间的联系、建立黄土的结构性本构模型。电镜扫描技术由于直观、分辨率高、景深大、试验过程简单等优点备受青睐。但是，以往在缺乏先进制样方法的情况下，将风干的试样直接置于镜下观察，看到的颗粒或孔隙并非排列在同一平面，即准三维，基于该图像分析得出的粒径或孔径分布与实际情况有很大差异，并且由于观察面凹凸不平，导致图像局部模糊。为保证镜下观测到的图像能真实反映土颗粒或孔隙的排列和形态特征，需对样品经过注胶、切割、抛光等处理，然后再上镜观察。

发明内容

本发明的目的在于提供一种黄土电镜扫描样品的注胶装置及样品的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种黄土电镜扫描样品的注胶装置，包括一个改装的真空饱和缸、铝盒、玻璃导管、磨口瓶、橡皮塞、聚四氟乙烯管以及真空泵；所述真空饱和缸包括不锈钢饱和缸、盖板、真空表、进液孔和出气孔，有机玻璃底板放置在饱和缸底部，有机玻璃底板上均匀对称分布着十二个用于放置装有待注胶样品的铝盒的圆形凹槽；所述有机玻璃底板的上方设有机玻璃板，有机玻璃板中心位置有一个圆形凹槽，并在四周放射状分布着十二条导流槽，导流槽末端开孔，孔口正对下方的铝盒；所述有机玻璃板上设有两个相互垂直的柱状水准泡，有机玻璃板四周设有四个能够将其固定在饱和缸内特定高度的卡位器。

一种黄土电镜扫描样品制备方法，包括如下步骤：

1.选择典型黄土试样：从若干个黄土环刀试样的中心部位削取尺寸为30mm×30mm×15mm的块体；

2.干燥样品：将块状试样置于室温下风干；

3.样品注胶：试剂为环氧树脂、丙酮、乙二胺、邻苯二甲酸二丁酯的混合溶液，其体积比为100∶200∶7∶2；首先用锡箔纸附于铝盒内壁，以保证注胶完成后能够顺利从铝盒中取出样品，保证试剂不污染铝盒；然后在锡箔纸上铺一层纯净粗砂，将风干的试样水平置于砂层上，以保证试样底部能够与试剂接触良好，使得试剂从各个方向渗透样品，从而加快注胶速度，并保证试剂渗透的均匀性；