Mikrostruktur ialah struktur bahan yang dilihat pada peringkat mikro. Khususnya, struktur objek, organisma atau bahan yang didedahkan oleh mikroskop pada pembesaran lebih daripada 25 kali. Biasanya apabila dirujuk, struktur mikro termasuk kecacatan, kekotoran, butiran dan sempadan butiran. Mikrostruktur menentukan sifat mekanikal, fizikal dan kimia bahan. Sebagai contoh, kekuatan dan kekerasan bahan ditentukan oleh bilangan fasa dan saiz butiran.
Struktur mikro boleh diperhatikan menggunakan pelbagai teknik mikroskopi. Sifat mikrostruktur bahan tertentu boleh berbeza-beza apabila diperhatikan pada skala panjang yang berbeza. Oleh itu, adalah sangat penting untuk mempertimbangkan skala panjang pemerhatian yang anda buat semasa menerangkan struktur mikro bahan.
Sifat elektrik dan magnet, serta tingkah laku kimia (kakisan), ditentukan oleh saiz dan kecacatan butiran (seperti lompang, kehelan, sempadan butiran) yang terdapat dalam bahan. Akibatnya, kelakuan bahan berbilang fasa tersebut ditentukan oleh sifat fasa individu dan cara fasa ini berinteraksi. Sebagai peraturan umum, sifat mekanikal bahan kejuruteraan, seperti kemuluran, kekuatan, rintangan kepada rayapan dan keletihan, ditentukan oleh struktur mikronya pada skala geometri yang berbeza.
Struktur Mikro Ia adalah perkara biasa untuk memeriksa struktur mikro komponen yang rosak. Ini adalah teknik visual yang membenarkan hanya penilaian kualitatif. Sekeping permukaan yang retak, dikenali sebagai makro, dipasang dengan plastik dan digilap ke permukaan rata yang halus. Permukaan diperiksa di bawah mikroskop optik pada pembesaran ×100 dan ×200 dan pemerhatian dibuat tentang keadaan struktur mikro bahan. Struktur mikro sangat berbeza bergantung pada spesifikasi bahan dan rawatan haba. Untuk keluli karbon, ferit dan pearlit sering memberikan sifat yang diingini seperti kekuatan tegangan dan keliatan, manakala simentit dan martensit menyebabkan bahan menjadi keras dan rapuh. Pada pembesaran yang lebih rendah, permukaan patah komponen yang gagal mungkin menunjukkan ciri parut berbentuk bulan sabit yang merupakan bukti operasi mekanisme kelesuan.
Dalam erti kata lain, mikrostruktur merujuk kepada saiz dan susunan kristal dan jumlah dan pengedaran kekotoran dalam bahan. Skala ciri ini biasanya 1-100 μm. Mikrostruktur menentukan banyak sifat logam dan seramik.
Apabila bercakap tentang struktur dalam sains dan kejuruteraan bahan, ini hampir selalu merujuk kepada struktur mikro bahan. Keadaan pemprosesan yang berbeza membawa kepada struktur mikro yang berbeza dan seterusnya perubahan sifat. Mikrostruktur mungkin mengandungi pelbagai jenis ciri struktur, seperti fasa dengan komposisi atau struktur kristal yang berbeza, butiran dengan orientasi berbeza, domain dengan varian struktur berbeza, domain dengan polarisasi elektrik atau magnet yang berbeza, serta kecacatan struktur seperti sempadan antara fasa, sempadan butiran, dinding domain, retak, permukaan dan dislokasi.
Salah satu matlamat asas reka bentuk bahan adalah untuk menangkap struktur mikro optimum dengan sifat yang paling dikehendaki semasa pemprosesan dan membekukan evolusi mereka semasa aplikasi.
Mikrostruktur hanya boleh dinilai dengan mikroskop (mikroskop stereo, mikroskop cahaya menggunakan cahaya pantulan, mikroskop digital atau pengimbasan dan mikroskop elektron penghantaran). Biasanya, saiz ciri yang diperhatikan berjulat daripada sub-milimeter kepada mikron atau malah nanometer. Pemerhatian mikrostruktur digunakan dalam pelbagai penyelidikan, termasuk penentuan saiz butiran, kawalan kecacatan, penyediaan sasaran dalam mikroelektronik, dan semua jenis analisis kimpalan dan kegagalan.
Sebagai contoh, analisis mikroskopik boleh digunakan untuk menilai sifat dan kerosakan semasa reka bentuk logam dan peringkat pemprosesan. Unsur-unsur struktur yang boleh dinilai menggunakan mikroskop cahaya atau elektron termasuk:
Penilaian adalah berdasarkan kriteria berikut:
Berdasarkan semua maklumat ini, adalah mungkin untuk membuat penerangan komprehensif tentang struktur mikro dan membuat kesimpulan tentang sifat potensinya.
Bahan yang digunakan dalam aplikasi praktikal hari ini adalah campuran pelbagai unsur kimia, sering dipanggil aloi. Sebagai contoh, keluli dan besi tuang adalah aloi berasaskan terutamanya pada penambahan pengaloian besi dan karbon, yang bertanggungjawab terhadap kekerasan bahan ferus. Analisis mikrostruktur memberikan kesimpulan tentang sifat aloi, termasuk kekuatan, kekerasan, dan kemulurannya.
Analisis mikrostruktur membolehkan struktur dan komposisi bahan dianalisis pada tahap mikroskopik. Maklumat ini penting untuk memahami sifat bahan dan membangunkan bahan baharu. Analisis struktur mikro adalah bahagian penting dalam sains bahan dan kaedah analisis dalam metalografi. Ia membentuk sebahagian daripada ujian bahan yang merosakkan untuk analisis kuantitatif dan kualitatif sifat bahan.
Terdapat perbezaan antara analisis struktur mikro kuantitatif dan kualitatif:
Analisis struktur mikro dilakukan pada sejumlah besar bahan, terutamanya yang mempunyai struktur mikroskopik yang mempengaruhi sifat mekanikal, haba atau elektriknya. Bahan biasa ialah logam dan aloi logam, seramik, gelas, polimer dan bahan komposit.
Mikrostruktur merujuk kepada struktur dalaman dan komposisi bahan. Oleh itu, struktur mikro bahan memberikan maklumat tentang susunan mikroskopik juzuknya. Komponen mikrostruktur individu dipisahkan antara satu sama lain oleh sempadan butiran dan fasa. Susunan ini mempengaruhi sifat mekanikal, haba dan elektrik sesuatu bahan. Tanpa mengira bahan, struktur mikro menerangkan susunan dan organisasi komponen pada tahap yang boleh dilihat dan mikroskopik.
Sifat-sifat struktur mikro berkaitan secara langsung dengan sifat mekanikal dan teknikal bahan. Ini bermakna, sebagai contoh, ia mempunyai kesan yang ketara terhadap kekuatan dan kemuluran, iaitu kebolehkerjaan bahan: saiz butiran kecil menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi, manakala saiz butiran besar menghasilkan kemuluran yang lebih besar. Walau bagaimanapun, ciri-ciri ini boleh diubah. Pengaruh luar seperti kakisan, proses rawatan haba dan kesan mekanikal seperti penempaan, lenturan atau penggulungan mempunyai kesan ke atas struktur mikro.
Organisasi kami mempunyai kakitangan yang kuat yang mengikuti perkembangan dalam bidang sains dan teknologi di dunia dan sentiasa memperbaiki dirinya. Di antara pelbagai ujian, pengukuran, analisis dan kajian penilaian yang disediakan untuk perniagaan dalam pelbagai sektor, perkhidmatan analisis struktur mikro turut disertakan.
Anda boleh meminta kami mengisi borang kami untuk mendapatkan temujanji, mendapatkan maklumat terperinci atau meminta penilaian.
