Ar trebui să se acorde atenție caracteristicilor materialelor în cercetarea microscopică
(1) Microstructură materială la scară multiplă: nivelul atomic și molecular al microscopului Olympus, nivelul defectelor cristalului, cum ar fi dislocarea, nivelul microstructurii cerealelor, nivelul mezostructurii, nivelul macrostructurii etc.;
(2) Neomogenitatea microstructurii materialului: microstructura reală are adesea neomogenitate în geometrie, neomogenitate în compoziția chimică și neomogenitate în proprietăți microscopice (cum ar fi microduritatea, potențialul electrochimic local), sexul etc.;
(3) Direcționalitatea microstructurii materialului: inclusiv anizotropia formei granulelor, direcționalitatea structurii cu mărire redusă, orientarea cristalografică, direcționalitatea proprietăților macroscopice ale materialului etc., care ar trebui analizate. și analizate separat. reprezentare;
(4) Variabilitatea microstructurii materialelor: modificări ale compoziției chimice, factori externi și modificări de timp care determină tranziții de fază și evoluția microstructurii pot duce la modificări ale microstructurii materialelor. Pe lângă analiza cantitativă, trebuie acordată atenție dacă este necesar să se studieze procesul de tranziție a fazei în stare solidă, cinetica de evoluție a microstructurii și mecanismul de evoluție;
(5) Posibilele caracteristici fractale ale microstructurii materialului și caracteristicile dependente de rezoluție care pot exista în observațiile metalografice specifice: poate determina ca rezultatele analizei cantitative ale microstructurii să depindă puternic de rezoluția imaginii. Ar trebui să se acorde mai multă atenție acestui lucru atunci când se efectuează analize cantitative a morfologiei țesuturilor și se stochează și se prelucrează fișiere de imagine digitale cu microstructuri;
(6) Limitările cercetării necantitative asupra microstructurii materialelor: Deși cercetarea calitativă asupra microstructurii poate satisface nevoile ingineriei materialelor, analiza și cercetarea științei materialelor trebuie întotdeauna să cuantifice geometria microstructurii. Determinarea și analiza erorilor rezultatelor analizei cantitative obținute (eroare aleatorie, eroare sistematică, eroare brută);
(7) Limitări ale secțiunii transversale a microstructurii materialului sau observarea proiecției, etc. Observațiile privind eroziunea profundă a structurii tridimensionale a grafitului și perlitei în fulgi de fontă au arătat că astfel de limitări pot duce cu ușurință la interpretarea greșită a imaginilor în secțiune transversală sau proiectată. .
Trebuie remarcat faptul că diferite principii și relații stereologice trebuie utilizate pentru imaginile în secțiune transversală (cum ar fi metalografia optică și imaginile SEM) și imaginile de proiecție (cum ar fi imaginile TEM), iar analiza stereologică a imaginilor de proiecție este mult mai dificilă[ 2 ].
Pentru limitările de la (6) și (7), gravarea profundă, separarea granulelor sau a fazei a doua, radiografie, vedere stereo, microscopie confocală, microscopie cu forță atomică, microscopie cu ioni de câmp, micro-CT și tehnologii conexe, Reconstrucție de țesut tridimensional structura dintr-o serie de imagini în secțiune transversală și alte metode au fost utilizate pentru imagistica directă și observarea experimentală a microstructurii tridimensionale a materialelor. Dar cele mai multe dintre ele sunt potrivite doar pentru cazuri foarte speciale, sau volumul de muncă este uriaș sau pot doar imagini și observa suprafața probei. Printre acestea, tehnologia industrială micro-CT este foarte eficientă pentru testarea nedistructivă a defectelor de dimensiuni mari cu diferențe evidente de densitate în interiorul materialului și poate deveni o nouă direcție de cercetare și dezvoltare, dar rezoluția pentru observarea microstructurii. de materiale rămâne de văzut. Creștet (în prezent, cea mai mare rezoluție a acesteia este la nivel de microni). Atunci când este posibil să se obțină experimental o serie de imagini metalografice în secțiune transversală, tehnicile de reconstrucție 3D și simulare pe computer sunt foarte utile pentru observarea directă 3D. De asemenea, observarea directă nu înseamnă întotdeauna măsurare directă. Este de remarcat faptul că: în cazul în care vizualizarea tridimensională a organizării materialelor nu poate fi realizată sau datele de caracterizare cantitativă ale acestuia nu pot fi obținute chiar dacă au fost vizualizate, analiza stereologică poate obține măsurarea cantitativă imparțială a structurii tridimensionale a țesutului la un mic cost. Prin urmare, a devenit un instrument indispensabil pentru analiza cantitativă și caracterizarea microstructurii care este demn de promovat.
Apariția și îmbunătățirea continuă a unor noi metode de achiziție, stocare și transmitere a imaginilor microstructurii materialelor, precum și metode mai bune de procesare și analiză a imaginilor, dezvoltarea și popularizarea continuă a principiilor stereologiei și a tehnicilor experimentale, precum și dezvoltarea rapidă a hardware-ului computerului. și capabilități software Ambele oferă o oportunitate rară pentru dezvoltarea și aplicarea morfologiei microstructurii materialelor de la caracterizarea calitativă la caracterizarea cantitativă, de la observarea bidimensională la testarea informațiilor tridimensionale a formei geometrice. Gradul ridicat de automatizare a metodelor experimentale și achiziția ușoară a unei cantități mari de date cantitative de microstructură au condus, de asemenea, la mai multe posibilități de utilizare greșită sau folosire inutilă a unor metode experimentale avansate de analiză a imaginii, care nu pot decât să fie foarte apreciate.
