將樣品埋置在樹脂中之目的,主要是方便處理與增進製備結果。凡需保留完美邊緣或多孔性(Porous)的樣品均需鑲埋。為求盡可能最佳的結果,樣品在鑲埋前應先洗淨——表面不可含有任何油脂與污染物,樹脂與樣品的黏著程度才能達到最佳效果。
鑲埋技術共有兩大類:熱壓縮鑲埋(熱鑲埋 Hot Mounting)與冷鑲埋(Cold Mounting)。多孔性材料則另需搭配真空鑲埋技術,確保孔隙完整填充。
熱鑲埋(Hot Mounting)
將樣品置於熱鑲埋機中,添加樹脂粉末後,在高溫與高壓條件下使樹脂固化成型。此方法極適於實驗室連續送樣的大量需求:樹脂表面品質高、試樣尺寸與形狀高度一致,且單件週期時間短。
熱固性(Thermosetting)樹脂
在高溫下發生不可逆交聯反應,固化後為硬塑料(duroplastics),不受再次加熱影響。化學穩定性佳,硬度高,適合絕大多數金相製備場合。雖然可在高溫下完成固化,但建議在加壓條件下隨爐冷卻,以確保收縮最小並維持樹脂與試樣的良好附著。
熱塑性(Thermoplastic)樹脂
在高溫時軟化或熔化,冷卻後即恢復硬化。固化週期短,適合高產量場合;但熱穩定性低於熱固性樹脂,若後續製備需用到化學蝕刻或升溫研磨,需特別評估其適用性。
冷鑲埋(Cold Mounting)
將樣品置於模具中,依照容積或重量精確量測二至三種成分後徹底混合,再傾倒至樣品上,於室溫下固化。此方式不需熱鑲機與高壓設備,適合同時處理一批次樣品、單件異形試樣,或對溫度敏感不能承受熱鑲條件的材料。
冷鑲埋操作要點:
- 成分比例需嚴格依廠商規格混合——硬化劑過多或過少均會影響成品硬度與收縮率。
- 混合後需在規定操作時間(Pot Life)內完成澆注,避免樹脂提早凝膠。
- 模具應保持水平,以防邊緣氣泡殘留;如有需要可搭配真空輔助排氣。
- 固化放熱可能使試樣局部升溫,對熱敏感材料應選用低放熱配方。
- 大體上,熱鑲埋樹脂成本低於冷鑲埋樹脂,但熱鑲埋需投入設備成本。