一種手持式巖石薄片磨制夾持器的設計探討

明曉峰

摘 要：在石油天然氣地質勘探中，巖石薄片分析是在偏光顯微鏡下鑒定透明礦物和巖石的一種方法。將礦物或巖石巖屑樣品磨制成薄片，在偏光顯微鏡下觀察礦物的結晶特點，測定其光學性質，確定巖石的礦物成分，研究它的結構、構造，分析礦物的生成順序，確定巖石類型及其成因特征，最后定出巖石的名稱。薄片鑒定法是地質找礦工作中經常使用的重要方法，也應用于其他工業、農業及醫學等方面。本文從提高生產作業效率，維護職業健康保護出發，探討一種巖石薄片磨制夾持器的創新設計。

關鍵詞：巖石;薄片;模式;夾持器;設計

0引言

要進行巖石薄片分析，首先就必須將塊狀巖石制作成薄片，巖石薄片的制作方法通常有煮膠法、502膠膠固法、鑄體薄片法、塑料法和快速煮膠法，其中，快速煮膠法是地質現場最常用的方法。快速煮膠法一般用于巖屑樣品、井壁取芯樣品或較小的巖芯樣品薄片的制作。將載玻片置于酒精燈上預熱，用冷杉膠涂在載玻片上適量化開，將巖石樣品在載玻片上集中放好，將冷杉膠置于酒精燈上化至快溶成液體，迅速將冷杉膠置于巖樣上方讓其液體滴下覆蓋在巖樣上，反復操作至巖樣全部覆蓋。用鑷子將載玻片置于酒精燈內焰上加熱，當巖石樣品中氣泡不再溢出時，移開載玻片進行冷卻，接下來就開始進行樣品的磨制。

巖石薄片的制作含多個流程，上述過程結束后，就需將粘附在載玻片上的巖石樣品進行打磨，即開始了制備制作的關鍵程序。一般地，地質現場用的磨片機是個可調速的電動磨輪，磨輪盤面上有非常細的紋理，在磨制過程中根據巖石打磨的具體程度向磨輪盤面上撒入不同粗細的金剛砂，同時需要向盤面上撒入清水，以此實現精細打磨。

1常規巖石薄片磨制方式

目前，地質勘探現場制作巖石薄片的普遍方法是：以左右手配合的方式，首先一只手將粘附有巖石樣品的載玻片輕輕地放置在旋轉著的磨輪盤面上，使其輕輕接觸，但不能使其隨著盤面轉動，然后，將另一只手的食指、中指和無名指輕輕按壓在載波片上，這時前只手才可以抽出。食指、中指和無名指的壓按力度要確保載玻片能停留在某一具體位置上，盤面轉動但載玻片不能隨之轉動。壓按太緊就會隨轉，隨轉就不可能產生摩擦，也就無法制作薄片了;壓按太松，轉動的盤面會打飛載玻片，載玻片是玻璃質的，打飛后就會碎裂，隨即該樣品也相應作廢，作廢后要重新制作，而制作過程中清水的應用則會使載玻片打飛的機率上升。需要制作薄片的巖石樣品是專業人員經過仔細挑選的，有些巖石樣品甚至是唯一的，所以作廢后會造成無法彌補的工作失誤。同時，玻璃質的載玻片打飛后會碎裂，崩碎的玻璃片對操作人員自然構成了潛在的安全危害。在薄片制作中，需要經常拿起載玻片觀察巖石磨制的程度，這樣不斷地重復了左右手的操作過程，從而降低了工作效率。

由上可知，磨片制作的過程其實就是熟練的地質工作人員的手感過程，靠手感來感觸載玻片和磨輪的接觸輕重。目前，還沒有適用的工具來夾持載玻片，只能靠人的食指、中指和無名指與載玻片面產生的摩擦力來控制載波片，使載玻片能停留在高速轉動的磨輪盤面上的具體位置上，從而與轉動的磨輪盤面作相對運動。鑒于此，手指的配合和運動是完成薄片磨制的主要工具，而這也是生產作業中“低、老、壞”的一個具體體現。

2巖石薄片磨制夾持器的創新設計

巖石薄片磨制手持器整體設計為不銹鋼制，由立桿、夾腔、絲桿、旋絲桿、套桿等組成，如圖1所示。

（1）立桿。立桿為方鋼條，作為垂向兩側支撐，立桿的底部焊接夾腔;

（2）夾腔。夾腔是夾持載波片的容腔，兩側夾腔正對，立桿焊接在夾腔的中間位置。夾腔內均勻噴涂塑膠層，以便為夾持載玻片提供彈性空間;

（3）絲桿。絲桿為圓鋼條，分兩段獨立焊接在立桿的正對中間位置，對立的兩端車絲扣，兩段絲扣在旋絲桿的錐進和錐出下能夠橫向推出和拉進，旋絲桿套擰在絲桿上;

（4）旋絲桿。旋絲桿內車全絲，連接套擰在兩端絲桿上。旋絲桿的中間位置焊接一段套管作為手扭，手扭的外環面時刻防滑網狀紋;

（5）套桿。套桿為方鋼，分內套桿和外套桿，焊接在立桿的兩端，水平方向同絲桿。①外套桿。外套桿為方鋼管，外套桿內有通腔以便于內套桿上的伸縮桿滑進滑出;②內套桿。內套桿為方鋼條，分為直徑不同的兩個截面。兩個不同徑的截面由切割磨制而成;③握凹。根據手指的握持角度，在外套桿和內套桿本體上將尖銳邊磨制成凹進形狀，以便于握持。

3結語

巖石薄片磨制手持器的通體設計符合操作人員的制備操作，將載玻片放置在夾腔內，轉動手扭，旋絲桿帶動絲桿錐進錐出，從而可鎖緊載玻片;夾腔內涂有塑膠層，可以防止過度操作造成對載玻片的擠壓損壞;內外套桿為絲桿的運動提供了橫向平穩空間，伸縮桿配合絲桿可雙向滑動;套桿的握凹可為操作者提供舒適的握持感。該手持器通過旋絲桿的完全脫離可分離為獨立的兩體，旋絲桿和套桿互為動作，使整體穩固操作性強。