Occorre prestare attenzione alle caratteristiche dei materiali nella ricerca microscopica
(1) Multi-scala della microstruttura del materiale: livello atomico e molecolare del microscopio Olympus, livello di difetti cristallini come dislocazione, livello di microstruttura del grano, livello di mesostruttura, livello di macrostruttura, ecc.;
(2) Disomogeneità della microstruttura del materiale: la microstruttura effettiva presenta spesso disomogeneità nella geometria, disomogeneità nella composizione chimica e disomogeneità nelle proprietà microscopiche (come microdurezza, potenziale elettrochimico locale), sesso, ecc.;
(3) La direzionalità della microstruttura del materiale: compresa l'anisotropia della forma del grano, la direzionalità della struttura a basso ingrandimento, l'orientamento cristallografico, la direzionalità delle proprietà macroscopiche del materiale, ecc., che dovrebbero essere analizzate e analizzati separatamente. rappresentazione;
(4) La variabilità della microstruttura dei materiali: cambiamenti nella composizione chimica, fattori esterni e cambiamenti temporali che causano transizioni di fase ed evoluzione della microstruttura possono portare a cambiamenti nella microstruttura dei materiali. Oltre all'analisi quantitativa, si dovrebbe prestare attenzione alla necessità di studiare il processo di transizione di fase allo stato solido, la cinetica di evoluzione della microstruttura e il meccanismo di evoluzione;
(5) Le possibili caratteristiche frattali della microstruttura del materiale e le caratteristiche dipendenti dalla risoluzione che possono esistere in specifiche osservazioni metallografiche: può far sì che i risultati dell'analisi quantitativa della microstruttura dipendano fortemente dalla risoluzione dell'immagine. Si dovrebbe prestare maggiore attenzione a questo quando si eseguono analisi quantitative della morfologia dei tessuti e si archiviano e si elaborano file di immagini digitali della microstruttura;
(6) Limiti della ricerca non quantitativa sulla microstruttura dei materiali: sebbene la ricerca qualitativa sulla microstruttura possa soddisfare le esigenze dell'ingegneria dei materiali, l'analisi e la ricerca della scienza dei materiali necessita sempre di quantificare la geometria della microstruttura. Determinazione e analisi degli errori dei risultati dell'analisi quantitativa ottenuti (errore casuale, errore sistematico, errore grossolano);
(7) Limitazioni della sezione trasversale della microstruttura del materiale o osservazione della proiezione, ecc. Le osservazioni di profonda erosione della struttura tridimensionale della grafite lamellare di ghisa e della perlite hanno dimostrato che tali limitazioni possono facilmente portare a un'errata interpretazione delle immagini della sezione trasversale o proiettate .
Va notato che diversi principi e relazioni stereologici devono essere utilizzati per le immagini in sezione trasversale (come la metallografia ottica e le immagini SEM) e le immagini di proiezione (come le immagini TEM), e l'analisi stereologica delle immagini di proiezione è molto più difficile[ 2 ].
Per le limitazioni di (6) e (7), attacco profondo, separazione dei grani o di seconda fase, radiografia, visione stereo, microscopia confocale, microscopia a forza atomica, microscopia a ioni di campo, micro-TC e tecnologie correlate, Ricostruzione di tessuto tridimensionale struttura da una serie di immagini in sezione trasversale e altri metodi sono stati utilizzati per l'imaging diretto e l'osservazione sperimentale della microstruttura tridimensionale dei materiali. Ma la maggior parte di loro è adatta solo a casi molto speciali, o il carico di lavoro è enorme, oppure possono solo visualizzare e osservare la superficie del campione. Tra questi, la tecnologia industriale micro-CT è molto efficace per il controllo non distruttivo di difetti di grandi dimensioni con evidenti differenze di densità all'interno del materiale, e può diventare una nuova direzione di ricerca e sviluppo, ma la risoluzione per l'osservazione della microstruttura dei materiali resta da vedere. Aumentato (attualmente la sua massima risoluzione è a livello di micron). Quando è possibile ottenere sperimentalmente una serie di immagini metallografiche trasversali, le tecniche di ricostruzione 3D e simulazione al computer sono molto utili per l'osservazione diretta 3D. Inoltre, l'osservazione diretta non sempre significa misurazione diretta. Vale la pena notare che: nel caso in cui la visualizzazione tridimensionale dell'organizzazione materiale non possa essere realizzata o i suoi dati di caratterizzazione quantitativa non possano essere ottenuti anche se è stata visualizzata, l'analisi stereologica può ottenere una misurazione quantitativa imparziale della struttura tridimensionale del tessuto a un piccolo costo. Pertanto, è diventato uno strumento indispensabile per l'analisi quantitativa e la caratterizzazione della microstruttura degna di promozione.
Il continuo emergere e il miglioramento di nuovi metodi per l'acquisizione, l'archiviazione e la trasmissione di immagini della microstruttura dei materiali, nonché migliori metodi di elaborazione e analisi delle immagini, il continuo sviluppo e divulgazione dei principi di stereologia e delle tecniche sperimentali e il rapido sviluppo dell'hardware del computer e capacità software Entrambi forniscono una rara opportunità per lo sviluppo e l'applicazione della morfologia della microstruttura dei materiali dalla caratterizzazione qualitativa alla caratterizzazione quantitativa, dall'osservazione bidimensionale al test delle informazioni sulla forma geometrica tridimensionale. L'elevato grado di automazione dei metodi sperimentali e la facile acquisizione di una grande quantità di dati quantitativi sulla microstruttura hanno anche portato a maggiori possibilità di uso improprio o non necessario di alcuni metodi sperimentali avanzati di analisi delle immagini, che non possono che essere molto apprezzati.
