mikrostrukturanalys

Mikrostrukturanalys är studiet av ettmaterials mikrostruktur på mikroskopisk skala för att förstå hur bearbetning, sammansättning och miljö påverkar egenskaper och beteende. Den kartlägger strukturella element som kornstorlek och kornsammansättning, olika faser, korngränser, defekter, inklusioner och porer samt deras fördelning och orientering.

De vanligaste elementen i mikrostrukturanalys är mikro- och makroobservationer av provmaterialet samt kvantitativ bildanalys. Verkygen inkluderar optisk mikroskopi för polerade och etsade prover, skannings- (SEM) och transmissions- (TEM) elektronmikroskopi, samt EBSD för att bestämma kristallorientering och textur. Röntgendiffraktion (XRD) används för fasidentifiering och graden av fasblandning, ibland i kombination med 3D-tekniker som FIB-SEM för volymbaserad kartläggning.

Ett typiskt arbetsflöde omfattar provberedning (montering, slipning, polering och etching), bildtagning och sedan kvantitativ analys av egenskaper som kornstorlek, fasparametrar, fasfraktioner och porositetsnivåer. Resultaten används för att koppla mikrostruktur till mekaniska egenskaper som styrka, hårdhet, duktilitet och livslängd, samt för att övervaka termiska och mekaniska behandlingar.

Tillämpningar finns inom metallurgi, materialvetenskap, keramiker och polymera kompositmaterial. Mikrostrukturanalys är central i kvalitetskontroll, felanalys och materialutveckling där förståelsen av mikrostrukturen ligger till grund för optimering av tillverkning och prestanda. Begränsningar inkluderar provens representativitet, prepareringsartefakter och begränsad upplösning beroende av teknik.