一种环氧薄片样品用制备模具，依次包括互相紧固的第一不锈钢夹具、第一试样夹层、镜面钢板、第二试样夹层和第二不锈钢夹具，其中：不锈钢夹具与镜面钢板的非镜面侧紧密接触，镜面钢板的镜面侧与试样夹层紧密接触，且夹层的厚度可调。本发明基于连通器原理设计试样夹层，以尽可能减少环氧树脂由上而下浇筑过程中因流动不均匀产生气泡的概率；其次，在不锈钢夹具和镜面钢板设置有防泄漏槽，以解决在紧固较松情况下环氧渗透至螺孔处固化后造成模具难以开启的问题；最后，在不锈钢夹具上设置有销形开口槽，便于打开模具同时减小对试样的破坏作用。