Metallogrāfiskā mikroskopa lūzumu analīzes tehnoloģija
1. Metalogrāfiskā mikroskopa novērošanas metode
Materiālzinātnē izmantotā metalogrāfiskā mikroskopa pamatprincips ir objekta virsmas stāvokļa novērošana, atstarojot gaismu no parauga virsmas. Mikrostruktūras, kristāla struktūras, ķīmiskā sastāva un materiāla virsmas raupjuma atšķirību dēļ gaismas atstarošana mainās, kā rezultātā veidojas odere, kā parādīts attēlos 3-5.
Optiskā mikroskopa galīgo izšķirtspēju ierobežo redzamās gaismas viļņa garums, un to parasti var noteikt pēc Pailija kritērija, kas ir d=0.61 λ/(N • A)
Formulā: d ir izšķirtspēja;
λ ir redzamās gaismas viļņa garums
N. A ir skaitliskā diafragma.
Ja metalogrāfiskajā mikroskopā tiek izmantots zaļš filtrs, k vērtība var būt aptuveni vienāda ar {{0}},5 μm, un lielākām pieļaujamām skaitliskām apertūrām ar N · A 1,4 tas nav iespējams. lai atšķirtu smalkas struktūras, kas mazākas par 0,2 μm. Zemā palielinājuma un mazā fokusa dziļuma raksturīgo trūkumu dēļ sadalīto stieņu optisko mikroskopu paraugi ir ierobežoti līdz plakanām lūzumu virsmām, savukārt izturīgas lūzumu virsmas ar lielām viļņām nevar novērot un analizēt, izmantojot optiskos mikroskopus.
Lūzumu defektu analīzē metalogrāfiskā mikroskopija galvenokārt tiek izmantota, lai novērotu materiālu mikrostruktūru un plaisu morfoloģiju, kas ietilpst metalogrāfiskās analīzes jomā un šeit netiks izvērsti. Novērojot plaisas, nepieciešams ne tikai novērot un analizēt plaisas morfoloģiskās īpašības, orientāciju, īpašības un pašas plaisas sākumu un beigas, bet arī novērot un analizēt situāciju ap plaisu un normālu ķermeni, izmaiņas plaisā. mikrocietība abās plaisas pusēs, ieslēgumu sadalījums un oksīdu vai korozijas produktu morfoloģiskās īpašības plaisas iekšpusē.
Pēdējā laikā ir panākts jauns progress optiskās mikroskopijas pielietošanā zaru novērošanai, parādoties jauna veida optiskajiem mikroskopiem ar konfokālās pannas lēcām; Turklāt, lai novērotu lūzumu morfoloģiju optiskā mikroskopijā, var izmantot plastmasas oglekļa replikācijas tehnoloģiju.
2. Galvenie izmantotie optiskie instrumenti
Metalogrāfiskā mikroskopa lūzumu analīzes tehnoloģijā izmantotie rīki galvenokārt ietver optiskos instrumentus, piemēram, metalogrāfisko mikroskopu un stereomikroskopu ar divām lēcām.
Metalogrāfiskā mikroskopa mazā fokusa dziļuma dēļ ir nepieciešams, lai pētāmā lūzuma virsma būtu diezgan plakana, pat ļoti tuvu plaknei. Tas nozīmē, ka parasti nav iespējams pārbaudīt raupjas un nelīdzenas lūzuma virsmas, izmantojot optisko mikroskopu.
Vērojot lūzuma virsmu zem metalogrāfiskā mikroskopa, parasti izmantotais palielinājums ir aptuveni 100 līdz 500. Lietojot metalogrāfisko analīzi lūzumu virsmu morfoloģisko īpašību izpētei, mikroskopa stadijā ir jāuzstāda lūzuma parauga iespīlēšanas ierīce, lai nodrošinātu patvaļīgu palielinājumu. lūzuma novērošanas virsmas slīpuma ierobežojuma regulēšana tā, lai novērotā lūzuma daļa būtu perpendikulāra mikroskopiskajai aptumšošanas asij.
Lūzuma virsmas viļņotā morfoloģija apgrūtina attēla pilnīgu fokusēšanu zem metalogrāfiskā mikroskopa, kas nozīmē, ka zem metalogrāfiskā mikroskopa var iegūt tikai skaidrus mazāku laukumu attēlus. Lai novērstu šo trūkumu, x400 optiskā mikroskopa vidē var atlasīt ļoti mazu redzes lauka apgabalu, lai uzņemtu polāros fotoattēlus, un pēc tam fokusētās daļas šajos pašos skata lauka fotoattēlos var nogriezt, neielīmējot šos fotoattēlus. vienā attēlā atbilstoši katras sadaļas relatīvajām pozīcijām. Šī metode ir diezgan apgrūtinoša, taču no optisko mikroskopu izmantošanas paplašināšanas viedokļa tā joprojām ir iespējama. Īpaši vienībām, kurām pašlaik nav elektronu mikroskopijas, tam ir lielāka praktiska nozīme.
Cits optiskā mikroskopa veids ir binokulārais stereomikroskops, kas parasti izmanto palielinājumu no xl līdz x 100, un tam ir spēcīga stereoredzes sajūta. To var savienot pārī ar fotografēšanas aprīkojumu.
Nesen Mclachin ir izstrādājis optisko mikroskopu ar lielāku fokusa dziļumu, ko var izmantot, lai analizētu un pētītu mikroskopisko lūzumu morfoloģiju.
