顕微鏡研究では材料の特性に注意を払う必要がある

Feb 07, 2023

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顕微鏡研究では材料の特性に注意を払う必要がある

 

(1)材料微細構造のマルチスケール:オリンパス顕微鏡の原子・分子レベル、転位などの結晶欠陥レベル、粒子微細構造レベル、メソ構造レベル、マクロ構造レベルなど。


(2)材料の微細構造の不均一性:実際の微細構造は、形状の不均一性、化学組成の不均一性、および微視的特性(微小硬度、局所的な電気化学電位など)性別などの不均一性を有することが多い。


(3) 材料の微細構造の方向性:結晶粒形状の異方性、低倍率構造の方向性、結晶方位、材料の巨視的特性の方向性などを解析する必要がある。と分けて分析しました。 表現;


(4) 材料の微細構造の変動性: 化学組成の変化、相転移や微細構造の進化を引き起こす外部要因および時間変化により、材料の微細構造が変化する可能性があります。 定量的な分析に加えて、固体状態の相転移プロセス、微細構造進化の動力学および進化メカニズムを研究する必要があるかどうかに注意を払う必要があります。


(5) 材料の微細構造の考えられるフラクタル特性と、特定の金属組織学的観察に存在する可能性のある解像度依存の特性。微細構造の定量分析結果が画像解像度に大きく依存する可能性があります。 組織形態の定量的分析を実施したり、微細構造デジタル画像ファイルを保存および処理したりする場合には、この点にさらに注意を払う必要があります。


(6) 材料の微細構造に関する非定量的研究の限界: 微細構造に関する定性的研究は材料工学のニーズを満たすことができますが、材料科学の分析と研究では常に微細構造の形状を定量化する必要があります。 得られた定量的分析結果(ランダム誤差、系統的誤差、総誤差)の決定および誤差分析。


(7) 材料微細構造の断面や投影観察等の限界 鋳鉄片状黒鉛やパーライトの三次元組織の深い侵食を観察した結果、このような限界は断面や投影像の解釈を誤りやすいことがわかっています。 。


断面画像 (光学的金属組織学や SEM 画像など) と投影画像 (TEM 画像など) では異なる立体学的原理と関係を使用する必要があり、投影画像の立体学的分析ははるかに困難であることに注意してください。 ]。


(6)および(7)の制限については、ディープエッチング、粒子または第2相分離、放射線撮影、ステレオビジョン、共焦点顕微鏡、原子間力顕微鏡、電界イオン顕微鏡、マイクロCTおよび関連技術、三次元組織の再構成一連の断面画像からの構造の把握やその他の方法は、材料の三次元微細構造の直接画像化や実験的観察に使用されてきました。 しかし、それらのほとんどは、非常に特殊な場合にのみ適しているか、作業負荷が膨大であるか、サンプルの表面を画像化して観察することしかできません。 中でも工業用マイクロCT技術は、材料内部の密度差が明らかな大型欠陥の非破壊検査に非常に有効であり、新たな研究開発の方向性となる可能性があるが、微細構造観察の解像度は課題となる。材料はまだ見られていない。 向上しました(現在の最高解像度はミクロンレベルです)。 実験的に一連の断面金属組織画像を取得できる場合、3D 再構成およびコンピュータ シミュレーション技術は 3D 直接観察に非常に役立ちます。 また、直接観察は必ずしも直接測定を意味するとは限りません。 注目に値するのは、物質組織の三次元可視化が実現できない場合、または可視化されていてもその定量的な特性データが得られない場合、立体解析により、組織の三次元構造の不偏な定量的測定を得ることができるということである。わずかな費用がかかります。 したがって、微細構造の定量分析と特性評価には不可欠なツールとなっており、推進する価値があります。


材料の微細構造の画像を取得、保存、送信するための新しい方法、より優れた画像処理および分析方法の継続的な出現と改善、立体学の原理と実験技術の継続的な開発と普及、およびコンピューターハードウェアの急速な発展およびソフトウェア機能 どちらも、定性的特性評価から定量的特性評価、二次元観察から三次元幾何学的形状情報試験に至るまで、材料微細構造形態学の開発と応用のための貴重な機会を提供します。 実験手法の高度な自動化と大量の微細構造の定量的データの容易な取得により、一部の高度な画像解析実験手法の誤用または不必要な使用の可能性も高まっており、これは高く評価されざるを得ません。

 

2 Electronic Microscope

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