mikrorakenteeseen

Mikrorakenne on materiaalin mikroskooppinen rakenne, joka kuvaa kiteiden kokoa ja muotoa, kiderajojen järjestäytymistä sekä faasien ja epäpuhtausten jakaumaa. Se vaikuttaa olennaisesti materiaalin mekaanisiin ja fysikaalisiin ominaisuuksiin, ja sen hallinta on keskeistä materiaalitekniikassa.

Keskeisiä elementtejä ovat kiteet, niiden koko ja muoto, kiderajat sekä faasit. Kitekoko ja -muoto sekä kiderajojen karakteristiikka määräävät lujuuden, sitkeyden, kovuuden sekä kulumiskestävyyden. Faasien jakauma määrittelee kemiallisen koostumuksen ja lämpö- sekä sähköiset ominaisuudet.

Rakenteen synty ja muokkaus tapahtuvat valmistus- ja jälkikäsittelyvaiheissa. Kiteytys sulatuksesta, jäähdytysnopeus sekä faasinsiirrot vaikuttavat mikrorakenteeseen. Lämpökäsittelyt, kuten annealing, karkaisu ja temperointi, voivat muuttaa kidekoon, faasien määrän ja rajapintojen rakennetta.

Tutkimus- ja laadunvalvontamenetelmät mikrorakenteen hahmottamiseen sisältävät optisen mikroskopian, SEM- ja TEM-elektronimikroskopian sekä EBSD- ja XRD-tekniikat. Näillä saadaan kuva kidekoolta, kiderajoista sekä faasien esiintymisestä ja koostumuksesta.

Merkitys ja sovellukset: Mikrorakenne määrittää useita käytännön ominaisuuksia, kuten lujuuden, sitkeyden, kovuuden, kulutuskestävyyden sekä korroosion- ja lämmönjohtavuuden. Siksi materiaalien suunnittelussa ja valmistuksessa mikrorakenteen hallinta on keskeinen tavoite.