ریزساختار – Microstructure

ریزساختار (Microstructure)- مشخصات مشاهده شده از ساختار مواد توسط میکروسکوپ در بازۀ (1000 – 0.1 میکرومتر) است. ریز ساختار یک ماده (مانند فلزات، پلیمرها، سرامیک یا کامپوزیت ها) می تواند. بر روی خواص فیزیکی مانند قدرت، چقرمگی، انعطاف پذیری، سختی، مقاومت در برابر خوردگی.رفتار در درجه حرارت بالا/پایین یا مقاومت در برابر سایش تأثیر بگذارد. این خواص به نوبه خود کاربرد این ماده را در فرآیند صنعتی کنترل می کند.

بعبارت دیگر، ساختار کریستالی شکل ظاهری مواد در مقیاس طول اتمی توصیف می کند. و ریزساختار ظاهر مواد در مقیاس طول nm-cm توصیف می کند. یک تعریف عملی مناسب از ریزساختار عبارت است از: ترتیب فازها و نقص ها در یک ماده.

شکل گیری ریزساختارها

ریزساختارها از طریق فرآیندهای مختلفی تشکیل می شوند. ریزساختار در اکثر مواقع زمانی که یک ماده تحت تحول فازی تغییر دما یا فشار. (به عنوان مثال، ذوب شدن به جامد در خنک کننده) باشد، به وجود می آید. ریزساختارها می توانند از طریق تغییر شکل یا پردازش مواد (به عنوان مثال نورد، فشار، جوشکاری) به وجود بیایند. در نهایت، ریزساختارها را می توان بطور مصنوعی با ترکیب کردن مواد مختلف برای تشکیل مواد کامپوزیتی. (بعنوان مثال پلاستیک تقویت شده با کربن) ایجاد کرد.

مشاهده ریز ساختار بدون میکروسکوپ

با کمک یک آزمایش ساده می توان ساختاری قابل مشاهده با چشم غیر مسلح ایجاد کرد. آلیاژ سرب با قلع (قلع حدود 35 درصد) را با یک چراغ بونزن. در یک طرف فولادی گرم می کنیم تا ذوب شود. علاوه بر کلوفون، اکسید سطحی آزاد می شود. (سرباره های حاصل از آن را کنار می گذاریم).حالا اجازه دهید که ذوب آهسته خنک شود، کریستالیزاسیون و ریزساختار را می توان به طور مستقیم مشاهده کرد.

بررسی دقیق ریزساختارها

وقتی یک سطح صاف سوهان زده ریزساختار خود را نمایان کند. برای ثبت اطلاعات از عکاسی در حالت ماکرو استفاده می کنیم. که البته معمولاً چنین اتفاقی نمی افتد و ما باید از روش های پیچیده تری مانند میکروسکوپ های نوری، الکترونی، اشعه x و … استفاده کنیم. بعضی از این روش ها مراحل آماده سازی مثل برش زدن، سمباده زنی و … دارد که به تمام فعالیت هایی که برای آماده ساز نمونه انجام می دهیم متالوگرافی می گویند.

با استفاده از x-REY

یکی از چالش های ما گرفتن تست غیر مخرب از ریزساختار مواد بیولوژیکی است. و راه حل جاری آن میکرو سی تی است. در واقع، میکرو سی تی را می توان برای ارزیابی ریزساختار بسیاری از مواد دیگر نیز استفاده کرد. میکرو سی تی می تواند بسیار گران باشد. و همچنین برای اهداف تحقیقاتی ایجاد یک ریزساختار سه بعدی از تصاویر متقاطع دو بعدی مواد. برای بررسی با میکرو سی تی ضروری است. این بحث همچنان در حالب بررسی می باشد و توسط بسیاری از دانشمندان دنبال می شود.

با استفاده از میکروسکوپ الکترونی

برای اطلاعات با وضوح بالا در مورد ریزساختارها در متالورژی. می توان از روش های بررسی با میکروسکوپ های الکترونی استفاده کرد. این می تواند به بررسی مستقیم مقیاس های اتمی مانند نا به جایی ها و یا مرز دانه باشد. چنین روش هایی ممکن است در تعیین پارامترهایی مانند نفوذ در حالت جامد حیاتی باشد.

بررسی با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی

میکروسکوپ نیروی اتمی یک روش قدرتمند است که برای مطالعه خواص سطحی مواد استفاده می شود. این روش متکی بر تعاملاتی است که می تواند. بین سطح یک ماده و نوک خیلی نازک (بمنظور مطلق قطر یک اتم) میکروسکوپ نیروی اتمی مشاهده شود. این نوک بر روی یک لنگر نصب شده است. که با توجه به بار، توپوگرافی یا ترکیب سطح، در جهت خاص حرکت می کند. اطلاعات دریافت شده می توانند اطلاعات درون توپوگرافی مواد. ابعاد ذرات معینی، تعامل بین مولکول های مختلف، خواص مکانیکی نمونه (آزمون خمش با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی). و همچنین سایر خصوصیات مانند خواص الکتریکی و مغناطیسی باشد.

وضوح این تکنیک یکی از بهترین از روش هایی است که می توانید. با استفاده از آن به ریزساختار دست یابید. در واقع، بر خلاف سایر تکنیک های میکروسکوپ الکترونی مانند میکروسکوپ الکترونی روبشی stm و غیره. میکروسکوپ نیروی اتمی یک وضوح در محدوده آنگستروم فراهم می کند. بنابراین این روش برای مطالعه نانو مواد مناسب است. و گاهی اوقات به عنوان یک روش حل مسائل تک اتم شناخته می شود. یکی دیگر از مزیت های بزرگ این تکنیک، آماده سازی نمونه ای است که مورد نیاز است. فرآیند جمع آوری داده در این روش، بسیار ساده است. حرکات کنسول با استفاده از یک آشکار ساز عکس و یک لیزر. که توسط کنتاکتور انحراف داده می شود ثبت می شود. این حرکات باعث تغییر در ولتاژی فوتو تست می شود که این سیگنال را به یک تصویر تبدیل می کند.

توسعه در شناخت ریز ساختارها

یک مشکل طولانی در تحقیقات علم مواد، فقدان مدل سازی مناسب. برای پیش بینی ساختار ریزساختار مواد پس از پردازش است. رابطه بین ریزساختار و خواص فیزیکی زمانی بهتر درک می شود که به فهمیدن قدرت. خواص و خواص الکترومغناطیسی مواد به شدت وابسته به ریز ساختار مانند اندازه دانه. مورفولوژی مرز دانه و توزیع جهت بافت است. به همین دلیل یک درک پایه ای از توسعه ریزساختار. به منظور تسهیل توسعه نسل های آینده مهندسی مواد اهمیت زیادی دارد. بطور کلی، پیشرفت های جدید در درک و مدل سازی ریز ساختار. به طور مستقیم از ظهور تکنیک های تجربی پیروی می کند.

تحولات جدید در میکروسکوپ نوری منجر به اولین تأیید لغزش. در امتداد خطوط کریستالوگرافی به عنوان مکانیسم تغییر شکل پلاستیک شد. پیشرفت های بیشتر با وجود میکروسکوپ الکترونی صورت گرفت. برای اولین بار ریز ساختار از دانه به سطح جابجایی مشاهده شد. نتیجه این تکنیک های تجربی جدید، کار نظری روی پویایی حرکت جابجایی و جنبشی هسته ای و رشد دانه بود. اگرچه این تکنیک ها مواد علمی را از هنر سیاه به رشته ای عملی آورده است. اما هنوز مشکلاتی هم در تکنیک های توصیفی که در حال حاضر موجود هستند. مانع پیشرفت بعدی در مدل سازی ریزساختارها شده اند وجود دارد. معایب اصلی روش های میکروسکوپی سنتی (نوری، TEM،SEM و غیره) این است که آنها عمدتاً ویژگی های سطح را اندازه گیری می کنند و قادر به بررسی عمیق ریزساختارها نیستند.

فولاد رسول دلاکان

با سالها تجربۀ ارزشمند و گرانبها در عرصه تأمین و توزیع انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی. با گواهینامه ها و آنالیزهای معتبری که ضمیمه محصولاتش به مشتریان خویش ارائه داده است. توانسته رضایتمندی مشتریان خویش را همواره فراهم آورد.

صنعتگر شریف و گرامی از اینکه ما را جهت خرید کالا (فولاد آلیاژی) مورد نیاز خویش. انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.

ارتباط با ما
09122136675 – 02128423820-09922704358
واتس آپ: 09122136675
اینستاگرام: fooladdalakan
ایمیل : fooladrasuldalakan@gmail.com