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。