真空鑲嵌機(jī)通過(guò)創(chuàng)造無(wú)氣泡、高滲透的樹(shù)脂填充環(huán)境,顯著提升樣本制備質(zhì)量,尤其在精密材料分析、生物樣本觀察和微觀結(jié)構(gòu)研究中至關(guān)重要。
一、消除氣泡與缺陷的核心技術(shù)
真空環(huán)境下浸漬
原理:將樣本與樹(shù)脂置于真空腔內(nèi),通過(guò)抽真空排除樹(shù)脂和樣本中的氣泡及間隙空氣。真空度通常可達(dá)-0.1 MPa以下,使樹(shù)脂能夠深入樣本的微小孔隙和復(fù)雜結(jié)構(gòu)中。
效果:避免因氣泡殘留導(dǎo)致的切片偽影或結(jié)構(gòu)遮擋,尤其適用于多孔材料(如骨骼、木材)或松散生物組織(如植物根系、昆蟲(chóng)器官)。
梯度真空控制
分階段抽真空:先以低真空(如-0.05 MPa)初步排除大氣泡,再逐步提升至高真空(如-0.09 MPa),防止樹(shù)脂快速沸騰或樣本變形。
穩(wěn)壓浸漬:達(dá)到目標(biāo)真空后保持一段時(shí)間(如30分鐘),確保樹(shù)脂充分滲透到樣本內(nèi)部。
二、樹(shù)脂滲透與樣本保護(hù)的優(yōu)化
低粘度樹(shù)脂的選擇與溫控
樹(shù)脂特性:使用低粘度環(huán)氧樹(shù)脂或丙烯酸酯樹(shù)脂,在真空和加熱條件下流動(dòng)性更強(qiáng),能更好地滲透復(fù)雜樣本。
溫度輔助滲透:通過(guò)加熱功能(如30-60℃)降低樹(shù)脂粘度,同時(shí)避免高溫?fù)p傷樣本(如生物組織需控制溫度≤40℃)。
樣本預(yù)處理與定向排列
脫水與包埋前處理:對(duì)含水樣本(如生物組織)進(jìn)行梯度脫水(乙醇系列),避免水分與樹(shù)脂反應(yīng)產(chǎn)生氣泡。
定向固定:通過(guò)模具或夾具將樣本按觀察方向固定,確保樹(shù)脂包埋后切面符合分析需求(如橫截面或縱截面)。
三、真空鑲嵌機(jī)操作流程的精細(xì)化控制
真空-常壓循環(huán)浸漬
多次浸漬法:在真空環(huán)境下初步滲透后,恢復(fù)常壓浸泡一段時(shí)間(如1-2小時(shí)),利用壓力差進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)樹(shù)脂進(jìn)入樣本深處。
震蕩輔助:部分機(jī)型配備輕微震動(dòng)功能,減少樹(shù)脂流動(dòng)死角,提升滲透均勻性。
固化過(guò)程的精準(zhǔn)調(diào)控
階梯固化:先在較低溫度(如30-40℃)初步固化,再升溫至完*固化溫度(如60-80℃),避免劇烈放熱導(dǎo)致樣本損傷。
惰性氣體保護(hù):機(jī)型引入氮?dú)猸h(huán)境,防止高溫固化時(shí)氧氣抑制樹(shù)脂聚合,同時(shí)減少氧化風(fēng)險(xiǎn)。
四、特殊樣本的針對(duì)性策略
高含水量樣本的處理
冷凍替代技術(shù):對(duì)敏感生物樣本(如細(xì)胞、軟組織)采用冷凍固定后真空包埋,避免脫水導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。
親水性樹(shù)脂:使用可與水混溶的樹(shù)脂(如LR White樹(shù)脂),直接滲透無(wú)需脫水,保留樣本活性成分。
大尺寸或致密樣本的滲透
延長(zhǎng)滲透時(shí)間:對(duì)厚樣本(如工業(yè)零件)或低滲透性材料(如硬質(zhì)合金),在真空下浸泡數(shù)小時(shí)甚至過(guò)夜。
樹(shù)脂稀釋與催化劑:添加稀釋劑或促進(jìn)劑(如BDMA)加速樹(shù)脂流動(dòng),同時(shí)保證固化后的機(jī)械強(qiáng)度。
