材料性能材料顯微結構分析科研金相顯微鏡制造廠商
材料是指現在或不遠的將來具有應用價值的物質。材料顯微結構(
可以用一個優雅的難以翻譯的文語單詞“Geftige”來描述)是一個涵蓋
了材料中原子排列各方面內容的概念。要了解材料的性能必須弄清楚材
料的顯微結構。我們所關注的大部分物質是晶態材料。因而,顯微結構
的概念就縮小為對晶體缺陷的描述。
顯微結構的概念包含了一系列特定的內容:成分的不均勻性,材料
中各相的含量及分布,晶粒尺寸、形狀及描述晶粒尺寸的分布函數,晶
粒(晶體)取向分布函數(織構),晶界/界面和材料表面,空位、位錯、
堆垛層錯和孿生缺陷以及晶格畸變等晶體缺陷的濃度和分布。
材料的性能在很大程度上受顯微結構的影響。正如本書前言中所提
到的,材料科學歸根到底可以描述為:建立可以聯系顯微結構與性能的
模型。實現這一目標的先決條件是材料顯微結構的表征方法。
每一個進行材料科學研究的科學家都必須在設計研究方法上花費大
量的時間。特別是想要獲得有關材料顯微結構分析前沿專業知識的話,
就更是如此。特別是一方面,對成像和顯微技術的全面認識和應用能提
供材料的局部信息;另一方面,則通過對(x一射線)衍射分析結果的基
本特征的認知可以給我們(缺陷)結構平均的統計信息。
實際上,對任何材料試樣顯微結構的分析都應該首先利用光學顯微
鏡進行觀察。在所有材料科學研究中,無論是基礎研究還是應用研究,
光學顯微鏡均可以有效應用于其中的某一階段。現在人們往往傾向于使
用掃描電鏡而忽視了光學顯微鏡的作用。例如,與掃描電鏡相比,光學
顯微鏡有著無可比擬的便捷、簡單的優點,而這正是一種不容忽視的優
點。實際上,應該提倡在研究前期多應用光學顯微鏡,當無法克服其局
限性時,才應用更先進(電子)顯微技術。
一方面,人們通常會想當然地認為光學顯微圖像或者(透射)電子顯
微圖像的分析只有專家才能完成,而這種想法是不正確的。另一方面,
專業知識的缺乏的確可能會導致嚴重的錯誤,如是否清楚光學顯微鏡和
透射電鏡下暗場像的差別。材料科學工作者都應該對成像基礎知識和顯
微鏡原理有一定的了解。這部分知識必須而且可以在任何形式的材料科
學學習開始的時候進行介紹,即在第一次觀看一張由光學顯微鏡或者電
子顯微鏡得到的顯微結構圖