用于塑料鑲嵌的材料有熱塑性和熱凝性塑料兩大類金相熱鑲嵌料。熱塑性塑料的種類較多。常用的有聚氯乙烯,它是透明或半透明的塑料,與有機玻璃類似,質地較軟,但抗酸堿浸蝕能力強。熱凝性塑料如膠木粉(電木粉)等,它是酚醛樹脂,不透明,有多種顔色,鑲嵌金相試樣多用黑色或棕色的。這種塑料質地較硬,但耐酸堿浸蝕能力較差。利用塑料來鑲嵌細小的金相試件,在現代是一種較完善的方法。它可以將任何形狀的試樣鑲嵌成一定尺寸的金相鑲嵌件。通常的尺寸直徑為25mm,高16?18mm;或直徑l6mm,高16mm。塑料鑲嵌法,操作極為簡單。但是熱塑性或熱凝性塑料必需加熱加壓才能成型,所以需要特殊的設備——金相試樣鑲嵌機。鑲嵌機的種類很多,其構造大同小異,右圖是最常用的一種,其操作方法可按說明書進行。
金相試樣鑲嵌機主要包栝加壓設備,加熱設備及壓模三部分。加壓設備包括機體、機座、油壓機及儀表。加熱設備包括加熱爐,溫度控制器。壓模部分由上下模及套筒三件組成。使用時將欲檢驗的細小試件放置于下模上,選擇較平整的一面向下;在套筒空隙之間加入塑料,然后將上模放入;將裝好的壓模組放在金相鑲嵌機臺面上,經過一定時間加壓模加熱至額定溫度以后,借手桿或手輪加壓至額定壓力(溫度與壓力取決于塑料的性質),即可鑲嵌成形。
目前還廣泛利用金相冷鑲嵌料來鑲嵌試件,其主要材料為環氧樹脂加固化劑等組成,即:環氧樹脂+固化劑=聚合物+熱。固化劑主要是胺類化合物,其用量應適當,用量過多樹脂變脆,因放熱反應會使鑲樣溫度升高,但用量過少,則不能充分固化。故一般固化劑的量約占總量的10%。常用以下兩種配方:
1.環氧樹脂(6101#) l00g
乙二胺(固化劑) 8g
氧化鋁(耐磨填料150?300目) 適量
2.環氧樹脂(6101#) l00g
磷苯二甲酸二丁脂(稀釋劑) 20g
乙二胺(固化劑) 8g
氧化鋁(耐磨填料150?300目) 適量
加入耐磨填料是為了提高其硬度,可用氧化鋁、碳化硅以及鑄鐵屑、石英、水泥粉等。
鑲嵌時首先將欲鑲嵌的試樣磨面磨平,置于光滑平板上,外部套以適當大小的套管。然后按配方順序準確稱量,攪拌均勻成糊狀后澆注,凝固后即成。套管可用鋼管、銅管、鋁管或塑料管,可以是一次性的,也可以是能重復使用的。若屬后者,應在套管和平板上涂一層油脂薄膜,以便將鑲嵌試樣頂出。使用第二種配方時,可將前兩種材料預先配好儲存備用,使用時再加入乙二胺和耐磨填料。
此外,也可用水泥,石膏等材料進行鑲嵌。