使用金相显微镜测量金属图层的厚度或表面特征时，主要依赖于光学成像和图像分析技术。以下是详细的步骤和方法：

1. 样品制备

(1) 取样与镶嵌

切割：使用精密切割机（如线切割、金刚石锯）获取待测金属图层的横截面或表面样品。

镶嵌（可选）：若样品太小或边缘不规则，可用热压镶嵌（环氧树脂）或冷镶嵌（丙烯酸树脂）固定，便于研磨抛光。

(2) 研磨与抛光

粗磨：用砂纸（如400#→1200#）逐级研磨，消除切割痕迹。

精抛：使用金刚石抛光膏（1μm→0.05μm）或氧化铝悬浮液抛光至镜面，减少表面划痕干扰。

腐蚀（可选）：若需显示晶界或图层界面，用适当腐蚀剂（如Fe样品用4%硝酸酒精）轻蚀几秒，立即清洗干燥。

2. 显微镜设置与校准

(1) 显微镜调整

光源：打开反射光光源，调整亮度至图像清晰且无眩光。

物镜选择：根据图层厚度选择物镜（如10×用于整体观察，50×或100×油镜用于微米级测量）。

校准标尺：使用标准显微刻度尺（如1mm/100分格）校准软件或目镜标尺，确保放大倍数准确。

(2) 聚焦与对焦

先用低倍物镜（10×）找到样品位置，再切换至高倍物镜精细对焦，确保图层界面清晰。

3. 测量方法

(1) 直接横截面测量（厚度）

观察横截面：将抛光后的样品横截面朝上放置，确保图层与基体界面垂直。

标记边界：使用显微镜测量软件（如imageview）或目镜标尺，标记图层上下边缘。

读取数据：软件自动计算厚度，或手动记录标尺格数换算（如1格=10μm）。

(2) 表面形貌测量（粗糙度/台阶高度）

微分干涉对比（DIC）：利用诺马尔斯棱镜增强表面凹凸对比，定性评估图层均匀性。

图像分析软件：拍摄表面图像后，用Imageview的“剖面线”工具测量台阶高度差。

4. 数据处理与误差控制

多点测量：在样品不同位置测量3~5次，取平均值以减少局部偏差。

角度校正：若截面存在倾斜（如图层非垂直），按公式 真实厚度 = 测量值 × cosθ 修正（θ为倾斜角）。

边缘效应：避免测量边缘区域（可能因抛光倒角导致数据偏小）。

5. 注意事项

清洁：样品表面必须无污渍、指纹或抛光残留，否则影响成像。

非导电图层：若测量绝缘涂层（如氧化层），可喷镀纳米级金膜增强反射率。

分辨率限制：光学显微镜极限分辨率约0.2μm，若图层更薄需用SEM或椭偏仪。

示例步骤（测量电镀锌层厚度）

切割：垂直于电镀面切取样品。

镶嵌抛光：用环氧树脂镶嵌，抛光至无划痕。

腐蚀：用5%硝酸酒精腐蚀2秒，显示锌层与钢基体界面。

测量：在100×物镜下，用软件标记锌层两侧边界，测得厚度为15.3μm。

通过以上方法，可高效准确地完成金属图层测量。关键点在于样品制备质量和显微镜校准，必要时结合腐蚀或干涉技术增强对比度。