W badaniach mikroskopowych należy zwrócić uwagę na właściwości materiałów
(1) Wieloskalowa mikrostruktura materiału: poziom atomowy i molekularny mikroskopu Olympus, poziom defektu kryształu, taki jak dyslokacja, poziom mikrostruktury ziarna, poziom mezostruktury, poziom makrostruktury itp.;
(2) Niejednorodność mikrostruktury materiału: rzeczywista mikrostruktura często ma niejednorodność geometrii, niejednorodność składu chemicznego i niejednorodność właściwości mikroskopowych (takich jak mikrotwardość, lokalny potencjał elektrochemiczny), płeć itp.;
(3) Kierunkowość mikrostruktury materiału: w tym anizotropia kształtu ziarna, kierunkowość struktury przy małym powiększeniu, orientacja krystalograficzna, kierunkowość makroskopowych właściwości materiału itp., które należy przeanalizować i analizowane oddzielnie. reprezentacja;
(4) Zmienność mikrostruktury materiałów: zmiany składu chemicznego, czynniki zewnętrzne i zmiany w czasie, które powodują przemiany fazowe i ewolucję mikrostruktury, mogą prowadzić do zmian w mikrostrukturze materiałów. Oprócz analizy ilościowej należy zwrócić uwagę na to, czy konieczne jest badanie procesu przejścia fazowego w stanie stałym, kinetyki ewolucji mikrostruktury i mechanizmu ewolucji;
(5) Możliwe fraktalne charakterystyki mikrostruktury materiału i charakterystyki zależne od rozdzielczości, które mogą występować w określonych obserwacjach metalograficznych: może to spowodować, że wyniki analizy ilościowej mikrostruktury będą silnie uzależnione od rozdzielczości obrazu. Należy zwrócić na to większą uwagę podczas przeprowadzania ilościowej analizy morfologii tkanek oraz przechowywania i przetwarzania cyfrowych plików obrazów mikrostruktury;
(6) Ograniczenia nieilościowych badań mikrostruktury materiałów: Chociaż jakościowe badania mikrostruktury mogą zaspokoić potrzeby inżynierii materiałowej, analiza i badania materiałoznawcze zawsze muszą określać ilościowo geometrię mikrostruktury. Wyznaczenie i analiza błędów otrzymanych wyników analiz ilościowych (błąd przypadkowy, błąd systematyczny, błąd brutto);
(7) Ograniczenia obserwacji przekroju poprzecznego lub rzutu mikrostruktury materiału itp. Obserwacje głębokiej erozji trójwymiarowej struktury grafitu i perlitu płatkowego żeliwa wykazały, że takie ograniczenia mogą łatwo prowadzić do błędnej interpretacji obrazów przekrojowych lub rzutowanych .
Należy zauważyć, że dla obrazów przekrojowych (takich jak metalografia optyczna i obrazy SEM) i obrazów projekcyjnych (takich jak obrazy TEM) muszą być stosowane różne zasady i relacje stereologiczne, a analiza stereologiczna obrazów projekcyjnych jest znacznie trudniejsza. ].
Ze względu na ograniczenia (6) i (7), głębokie wytrawianie, separacja ziarna lub drugiej fazy, radiografia, widzenie stereoskopowe, mikroskopia konfokalna, mikroskopia sił atomowych, polowa mikroskopia jonowa, mikrotomografia komputerowa i technologie pokrewne, Rekonstrukcja tkanki trójwymiarowej struktura z serii obrazów przekrojowych i inne metody zostały wykorzystane do bezpośredniego obrazowania i eksperymentalnej obserwacji trójwymiarowej mikrostruktury materiałów. Ale większość z nich nadaje się tylko do bardzo szczególnych przypadków, albo obciążenie pracą jest ogromne, albo mogą tylko obrazować i obserwować powierzchnię próbki. Wśród nich przemysłowa technologia mikro-CT jest bardzo skuteczna w nieniszczących badaniach defektów wielkogabarytowych z wyraźnymi różnicami gęstości wewnątrz materiału i może stać się nowym kierunkiem badawczo-rozwojowym, ale rozdzielczość obserwacji mikrostruktury materiałów dopiero się okaże. Zwiększona (obecnie najwyższa rozdzielczość jest na poziomie mikrona). Gdy możliwe jest eksperymentalne uzyskanie serii przekrojowych obrazów metalograficznych, rekonstrukcja 3D i techniki symulacji komputerowej są bardzo pomocne w bezpośredniej obserwacji 3D. Ponadto bezpośrednia obserwacja nie zawsze oznacza bezpośredni pomiar. Warto zauważyć, że: w przypadku, gdy nie można zrealizować trójwymiarowej wizualizacji organizacji materiału lub nie można uzyskać danych jej ilościowej charakterystyki, mimo że została ona zwizualizowana, analiza stereologiczna może uzyskać obiektywny ilościowy pomiar trójwymiarowej struktury tkanki przy mały koszt. Stał się więc nieodzownym i godnym promocji narzędziem do ilościowej analizy i charakteryzacji mikrostruktury.
Ciągłe pojawianie się i doskonalenie nowych metod pozyskiwania, przechowywania i przesyłania obrazów mikrostruktury materiałów oraz coraz doskonalszych metod przetwarzania i analizy obrazów, ciągły rozwój i popularyzacja zasad stereologii i technik doświadczalnych oraz szybki rozwój sprzętu komputerowego i możliwości oprogramowania Oba zapewniają rzadką okazję do rozwoju i zastosowania morfologii mikrostruktury materiałów, od charakterystyki jakościowej po charakterystykę ilościową, od dwuwymiarowej obserwacji do trójwymiarowego testowania informacji o kształcie geometrycznym. Wysoki stopień automatyzacji metod eksperymentalnych i łatwe pozyskiwanie dużej ilości danych ilościowych dotyczących mikrostruktury doprowadziły również do zwiększenia możliwości niewłaściwego lub niepotrzebnego użycia niektórych zaawansowanych metod eksperymentalnych analizy obrazu, które nie można nie docenić.
