ریزساختار

ریزساختار ( به انگلیسی: Microstructure ) مشخصات مشاهده شده از ساختار مواد توسط میکروسکوپ در بازهٔ ( ۱۰۰۰–۰٫۱ میکرومتر ) ، است. ریزساختار یک ماده ( مانند فلزات، پلیمرها، سرامیک یا کامپوزیت ها ) می تواند بر روی خواص فیزیکی مانند قدرت، چقرمگی، انعطاف پذیری، سختی، مقاومت در برابر خوردگی، رفتار در درجه حرارت بالا / پایین یا مقاومت در برابر سایش تأثیر بگذارد. این خواص به نوبه خود کاربرد این ماده را در فرایند صنعتی را کنترل می کند. [ ۱] به عبارت دیگر، ساختار کریستالی شکل ظاهری مواد را در مقیاس طول اتمی توصیف می کند و ریزساختار ظاهر مواد در مقیاس طول nm - cm توصیف می کند. یک تعریف عملی مناسب از ریزساختار عبارت است از:" ترتیب فازها و نقص هادر یک ماده. [ ۲]
ریزساختار هااز طریق فرآیندهای مختلفی تشکیل می شوند. ریزساختار در اکثر مواقع زمانی که یک ماده تحت تحول فازی تغییر دما یا فشار ( به عنوان مثال، ذوب شدن به جامد در خنک کننده ) باشد، به وجود می آید. ریزساختارها می توانند از طریق تغییر شکل یا پردازش مواد ( به عنوان مثال نورد، فشار، جوشکاری ) به وجود بیایند. در نهایت، ریزساختارها را می توان با به طور مصنوعی باترکیب کردن مواد مختلف برای تشکیل مواد کامپوزیتی ( به عنوان مثال پلاستیک تقویت شده با کربن ) ایجاد کرد.
با کمک یک آزمایش ساده می توان ساختاری قابل مشاهده با چشم غیر مسلح ایجاد کرد: آلیاژ سرب با قلع ( قلع حدود ۳۵٪ ) را با یک چراغ بونزن در یک ظرف فولادی گرم می کنیم تا ذوب شود. علاوه بر کلوفون، اکسید سطحی آزاد می شود ( سرباره های حاصل از آن کنار می گذاریم ) . حالا اجازه دهید که ذوب آهسته خنک شود، کریستالیزاسیون و ریزساختار را می توان به طور مستقیم مشاهده کرد. [ ۳]
وقتی یک سطح صاف سوهان زده ریزساختار خود را نمایان کند برای ثبت اطلاعات از عکاسی در حالت ماکرو استفاده می کنیم، که البته معمولاً چنین اتفاقی نمی افتد و ما باید از روش های پیچیده تری مانند میکروسکوپ های نوری، الکترونی، اشعه xو … استفاده کنیم. بعضی از این روش ها مراحل آماده سازی مثل برش زدن، سمباده زنی و… دارد که به تمام فعالیت هایی که برای آماده سازی نمونه انجام می دهیم متالوگرافی می گویند.
یکی از چالش های ما گرفتن تست غیرمخرب از ریزساختار مواد بیولوژیکی است و راه حل جاری آن میکرو سی تی است. در واقع، میکرو سی تی را می توان برای ارزیابی ریز ساختار بسیاری از مواد دیگر نیز استفاده کرد. میکرو سی تی می تواند بسیار گران باشد، و همچنین برای اهداف تحقیقاتی ایجاد یک ریز ساختار سه بعدی از تصاویر متقاطع دو بعدی مواد برای بررسی با میکرو سی تی ضروری است. این بحث همچنان در حال بررسی می باشد و توسط بسیاری از دانشمندان دنبال می شود.