晶粒尺寸、形状特征等结构材料测量显微镜

晶粒尺寸、形状特征等结构材料测量显微镜
显微组织
    我们现在来讨论这把三脚凳的第三条腿——显微组织，这是现代材料科学诞生的第三个最基本的基础。材料中显微组织的研究，最初就是指像钢锭这样的材料被解剖切割、表面抛光、蚀刻和详细观察时，人可以直接用肉眼观察材料内部显微组织的一些特点。，为一个铸锭内部的“宏观组织”，由于大铸锭凝固时冷却速率相当缓慢，图中可以清晰地见到拉长的“柱状”晶粒从铸锭的表面一直长到铸锭的中心，它的实际尺寸可由肉眼直接观察，甚至缩小的图片仍然很清楚。当金属快速凝固时，晶粒将十分细小，这时只有在显微镜下才能观察，在单相金属或固溶体中，仅凭晶粒尺寸和形状就可以表明材料的主要宏观或微观结构特征。
    显微组织与金属和合金一些重要性能之间的关系，尤其是与力学性能的关系是长期以来一直被人们关注的问题    显微组织的研究不仅影响对结构材料(承担负荷)的理解，如铝合金，也影响到对功能材料的理解，包括诸如“电子陶瓷”、超导陶瓷等，以及受到辐射损伤后材料性能变化这一类问题的理解。人们往往要从不同的视角进行观察，例如，从晶粒尺寸、晶界形状、合金成分、晶体性质和特征等多方面视角去观察问题，我们在稍后将会遇到这些情况。有一些合金原来是作为结构材料进行研究，但若干年后，它们又作为功能材料而获得新生，一个最典型的例子是Al一4％Cu(质量)，目前它用于蒸镀极薄的金属导电层。作为微电子电路上的互连体，在流动电流的影响下，这一互连体受到所谓电迁移的影响，导致形成微孔洞或突起，其最终可使电路开路而损坏微电子电路系统。目前正借助于电子显微镜对这一过程进行深入而细致的研究，最终要寻找和发展一种可以有效避免出现这一问题的战略。