overflatemikrostruktur

Överflatemikrostruktur, eller ytans mikrostruktur, avser den kemiska och kristallina sammansättningen och strukturens organisation i de yttersta skikten av ett material, vanligtvis inom några mikrometer från ytan. Den innefattar domäner som korn, faser och defekter samt textur som bildas genom tillverkning, behandling och miljöexponering. Den kan skilja sig betydligt från bulkens mikrostruktur.

Ytens mikrostruktur formas av processer som polering, slipning, etsning, beläggning (PVD/CVD), jonimplantation och laserbearbetning samt bildandet av ytoxid- eller korrosionsfilmer. Faktorer såsom ytkemi, temperatur, mekanisk spänning och omgivningens kemi avgör vilka strukturella egenskaper som dominerar vid ytan.

Analys av överflatemikrostruktur görs med flera tekniker: optisk mikroskopi, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), atomic force microscopy (AFM) för ytopografi och EBSD för kristallografisk orientering. Ytens kemiska sammansättning och oxidation kan undersökas med XPS eller Auger-spektroskopi, medan ytdimensionella egenskaper bedöms med profilometri.

Betydelsen av överflatemikrostruktur ligger i dess påverkan på tribologi, korrosion, slitageskydd, sprickbildning samt optiska och elektroniska egenskaper. Genom kontrollerade ytbehandlingar kan vidhäftning, livslängd och funktion förbättras i applikationer som verktyg, flygkomponenter, medicinska implantat och mikrofabriker.