光學(xué)顯微鏡不同于金相顯微鏡、金相檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)延伸
根據(jù)光學(xué)顯微鏡的使用和使用,可分為:一般顯微鏡、熒光顯微鏡、激光共聚焦掃描顯微鏡、暗視野顯微鏡、差異顯微鏡、偏光顯微鏡、差異干涉顯微鏡、倒置顯微鏡、金相顯微鏡等。金相顯微鏡是專門(mén)用于觀察金屬和礦物等不透明物體合金成分的顯微鏡,因此金相顯微鏡主要用于硅酸鹽學(xué)。這些不透明的物體不能在普通的透射光顯微鏡中觀察到,因此金相顯微鏡和普通顯微鏡之間的主要區(qū)別在于前者用折射光照明,而后者用透射光照明。在金相顯微鏡中,照明光束從物鏡方向拍攝到觀察到的物體表面,然后返回物鏡顯像。金相分析是研究材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的主要方法之一,特別是在金屬材料研究領(lǐng)域。金相顯微鏡是進(jìn)行顯微鏡分析的主要工具,用金相顯微鏡觀察材料的組織和缺陷,稱為金相顯微鏡分析。顯微鏡分析可以觀察和研究材料中相的形狀、粒徑以及這些相和非金屬夾雜物(氧化物、硫酸鹽等)在組織中的數(shù)量和分布。根據(jù)材料組織結(jié)構(gòu)與其化學(xué)成分之間的關(guān)系,可以通過(guò)不同的加工工藝確定各種材料的顯微鏡組織,并判斷材料的性能和質(zhì)量。金相學(xué)的出現(xiàn)已經(jīng)有一個(gè)多世紀(jì)了。光學(xué)顯微鏡作為現(xiàn)代金相學(xué)的重要組成部分和研究方法之一,在金屬材料的宏觀和微觀檢測(cè)中發(fā)揮著重要作用。特別是由于其直觀性和便利性,它已廣泛應(yīng)用于合金成分識(shí)別和缺陷分析,并已成為一門(mén)完美的學(xué)科。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,金相學(xué)也在不斷豐富新內(nèi)容,擴(kuò)大其領(lǐng)域。首先,隨著光學(xué)顯微技術(shù)的發(fā)展,金祥的觀察手段的改進(jìn)取得了顯著的進(jìn)展,從顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)到觀察方法,進(jìn)一步提高了觀察的效果和效率。特別是近年來(lái)數(shù)字圖像系統(tǒng)的發(fā)展,使圖像數(shù)字化,并為定量金相分析帶來(lái)了條件。目前,其主要發(fā)展趨勢(shì)是定量金相學(xué),即將光學(xué)顯微鏡與計(jì)算機(jī)配合,定量分析顯微組織的一些特點(diǎn)。同時(shí),根據(jù)材料研究的多樣化要求,顯微鏡各種功能的模塊化為擴(kuò)展顯微鏡的功能提供了一個(gè)良好的平臺(tái),如電臺(tái)、加熱臺(tái)等,可以非常方便地?cái)y帶,為多視場(chǎng)金屬夾雜物的評(píng)價(jià)和高溫或低溫環(huán)境的組織轉(zhuǎn)換研究帶來(lái)了方便。金相分析作為傳統(tǒng)的檢測(cè)手段之一,為了提高工作效率,也促進(jìn)顯微鏡的自動(dòng)化水平,如自動(dòng)聚焦、物鏡電轉(zhuǎn)換、觀察電轉(zhuǎn)換,甚至顯微鏡完全由計(jì)算機(jī)控制,為材料科學(xué)研究和產(chǎn)品質(zhì)量控制帶來(lái)了有用的工具。雖然光學(xué)顯微鏡具有簡(jiǎn)單方便的優(yōu)點(diǎn),但其分辨率不高。由于光波波長(zhǎng)的限制,金相顯微鏡的放大倍數(shù)從幾十倍到2000倍,極限分辨率為250倍nm一般只能觀察合金成分中幾十微米尺度的細(xì)節(jié)。而且,也不能給出相關(guān)的晶體結(jié)構(gòu)、取向、缺陷和成分信息。如果你想觀察材料更精細(xì)的結(jié)構(gòu),如鑲嵌塊,你應(yīng)該使用散射電子顯微鏡或掃描電子顯微鏡和X射線能譜技術(shù),可以放大數(shù)萬(wàn)到數(shù)十萬(wàn)倍。散射電子顯微鏡是在20世紀(jì)30年代初開(kāi)發(fā)的,以獲得更高的分辨率來(lái)觀察更微妙的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,其分辨率已接近或達(dá)到識(shí)別單個(gè)原子的水平。這些電子光學(xué)設(shè)備不僅具有非常高的分辨率,而且可以進(jìn)行微電子衍射分析,提供相關(guān)的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),并確定相關(guān)的定向關(guān)系和內(nèi)部缺陷。之后,為了觀察不均勻的大塊試樣(斷口),掃描電子顯微鏡應(yīng)時(shí)而生。配備X射線光譜儀和電子能量光譜儀后,可進(jìn)行小至幾納米的化學(xué)成分分析。簡(jiǎn)而言之,電子顯微(包括透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡)使我們對(duì)金屬顯微組織結(jié)構(gòu)的研究深入到原子水平,是光學(xué)顯微分析的重要補(bǔ)充,已成為現(xiàn)代金相學(xué)研究的重要手段。