در تحقیقات میکروسکوپی باید به ویژگی های مواد توجه شود

در تحقیقات میکروسکوپی باید به ویژگی های مواد توجه شود

(1) چند مقیاس ریزساختار مواد: سطح اتمی و مولکولی میکروسکوپ المپوس، سطح نقص کریستال مانند جابجایی، سطح ریزساختار دانه، سطح مزوساختار، سطح کلان ساختار و غیره؛

(2) ناهمگنی ریزساختار مواد: ریزساختار واقعی اغلب دارای ناهمگنی در هندسه، ناهمگنی در ترکیب شیمیایی، و ناهمگنی در خواص میکروسکوپی (مانند ریزسختی، پتانسیل الکتروشیمیایی موضعی) جنسیت و غیره است.

(3) جهت ریزساختار ماده: از جمله ناهمسانگردی شکل دانه، جهت ساختار کم بزرگنمایی، جهت کریستالوگرافی، جهت خواص ماکروسکوپی ماده و غیره، که باید تجزیه و تحلیل شوند. و به طور جداگانه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نمایندگی؛

(4) تغییرپذیری ریزساختار مواد: تغییرات در ترکیب شیمیایی، عوامل خارجی و تغییرات زمانی که باعث انتقال فاز و تکامل ریزساختار می شود ممکن است منجر به تغییر در ریزساختار مواد شود. علاوه بر تجزیه و تحلیل کمی، باید به این نکته توجه شود که آیا مطالعه فرآیند انتقال فاز حالت جامد، سینتیک تکامل ریزساختار و مکانیسم تکامل ضروری است یا خیر.

(5) ویژگی‌های فراکتالی احتمالی ریزساختار ماده و ویژگی‌های وابسته به وضوح که ممکن است در مشاهدات متالوگرافی خاص وجود داشته باشد: ممکن است باعث شود که نتایج تحلیل کمی ریزساختار به شدت به وضوح تصویر بستگی داشته باشد. هنگام انجام تجزیه و تحلیل کمی مورفولوژی بافت و ذخیره و پردازش فایل های تصویر دیجیتال ریزساختاری باید به این امر توجه بیشتری شود.

(6) محدودیت های تحقیقات غیر کمی در مورد ریزساختار مواد: اگرچه تحقیقات کیفی در مورد ریزساختار می تواند نیازهای مهندسی مواد را برآورده کند، تجزیه و تحلیل و تحقیق علم مواد همیشه نیاز به کمی کردن هندسه ریزساختار دارد. تعیین و تجزیه و تحلیل خطای نتایج تجزیه و تحلیل کمی به دست آمده (خطای تصادفی، خطای سیستماتیک، خطای ناخالص).

(7) محدودیت‌های مشاهده ریزساختار مقطع یا طرح ریزی و غیره. مشاهدات فرسایش عمیق ساختار سه بعدی گرافیت و پرلیت پولکی چدن نشان داده است که چنین محدودیت‌هایی به راحتی می‌تواند منجر به تفسیر نادرست تصاویر مقطعی یا پیش‌بینی شده شود. .

لازم به ذکر است که برای تصاویر مقطعی (مانند متالوگرافی نوری و تصاویر SEM) و تصاویر برون‌تابی (مانند تصاویر TEM) باید از اصول و روابط مختلف استریولوژیک استفاده شود و تحلیل استریولوژیکی تصاویر برون‌تابی بسیار دشوارتر است. ].

برای محدودیت های (6) و (7)، اچ عمیق، جداسازی دانه یا فاز دوم، رادیوگرافی، دید استریو، میکروسکوپ کانفوکال، میکروسکوپ نیروی اتمی، میکروسکوپ یون میدانی، میکرو سی تی و فناوری های مرتبط، بازسازی بافت سه بعدی ساختار از مجموعه ای از تصاویر مقطعی و روش های دیگر برای تصویربرداری مستقیم و مشاهده تجربی ریزساختار سه بعدی مواد استفاده شده است. اما اکثر آنها فقط برای موارد بسیار خاص مناسب هستند یا حجم کار زیاد است یا فقط می توانند سطح نمونه را تصویربرداری و مشاهده کنند. در میان آنها، فناوری میکرو سی تی صنعتی برای آزمایش غیر مخرب عیوب در اندازه بزرگ با اختلاف چگالی آشکار در داخل ماده بسیار مؤثر است و ممکن است به یک جهت تحقیق و توسعه جدید تبدیل شود، اما وضوح برای مشاهده ریزساختار از مواد باقی مانده است که دیده شود. افزایش یافته است (در حال حاضر بالاترین وضوح آن در سطح میکرون است). هنگامی که امکان بدست آوردن تجربی یک سری تصاویر متالوگرافی مقطعی وجود دارد، بازسازی سه بعدی و تکنیک های شبیه سازی کامپیوتری برای مشاهده مستقیم سه بعدی بسیار مفید است. همچنین مشاهده مستقیم همیشه به معنای اندازه گیری مستقیم نیست. شایان ذکر است که: در مواردی که تجسم سه بعدی سازمان مادی قابل تحقق نباشد یا داده های مشخصه کمی آن را نتوان به دست آورد حتی اگر تجسم شده باشد، تجزیه و تحلیل استریولوژیک می تواند اندازه گیری کمی بی طرفانه ساختار بافت سه بعدی را بدست آورد. هزینه کمی بنابراین، آن را به یک ابزار ضروری برای تجزیه و تحلیل کمی و توصیف ریزساختار تبدیل شده است که ارزش ترویج است.

ظهور و بهبود مستمر روش های جدید برای به دست آوردن، ذخیره سازی و انتقال تصاویر از ریزساختار مواد، و همچنین روش های پردازش و تجزیه و تحلیل بهتر تصویر، توسعه و رواج مستمر اصول استریولوژی و تکنیک های تجربی، و توسعه سریع سخت افزار کامپیوتر. و قابلیت‌های نرم‌افزار هر دو فرصتی نادر برای توسعه و کاربرد مورفولوژی ریزساختار مواد از توصیف کیفی تا مشخصه‌یابی کمی، از مشاهده دو بعدی تا آزمایش اطلاعات شکل هندسی سه‌بعدی را فراهم می‌کنند. درجه بالای اتوماسیون روش‌های تجربی و دستیابی آسان حجم زیادی از داده‌های کمی ریزساختار نیز به احتمال بیشتری برای استفاده نادرست یا استفاده غیرضروری از برخی روش‌های آزمایشی پیشرفته تجزیه و تحلیل تصویر منجر شده است که نمی‌توان آن‌ها را بسیار ارزشمند دانست.