Il convient de prêter attention aux caractéristiques des matériaux dans la recherche microscopique
(1) Multi-échelle de la microstructure du matériau : niveau atomique et moléculaire du microscope Olympus, niveau des défauts cristallins tels que la dislocation, le niveau de la microstructure des grains, le niveau de la mésostructure, le niveau de la macrostructure, etc. ;
(2) Inhomogénéité de la microstructure du matériau : la microstructure réelle présente souvent une inhomogénéité dans la géométrie, une inhomogénéité dans la composition chimique et une inhomogénéité dans les propriétés microscopiques (telles que la microdureté, le potentiel électrochimique local), le sexe, etc. ;
(3) La directionnalité de la microstructure du matériau : y compris l'anisotropie de la forme du grain, la directionnalité de la structure à faible grossissement, l'orientation cristallographique, la directionnalité des propriétés macroscopiques du matériau, etc., qui doivent être analysées et analysés séparément. représentation;
(4) La variabilité de la microstructure des matériaux : les changements de composition chimique, les facteurs externes et les changements de temps qui provoquent des transitions de phase et l'évolution de la microstructure peuvent entraîner des changements dans la microstructure des matériaux. En plus de l'analyse quantitative, il convient de prêter attention à la nécessité d'étudier le processus de transition de phase à l'état solide, la cinétique d'évolution de la microstructure et le mécanisme d'évolution ;
(5) Les caractéristiques fractales possibles de la microstructure du matériau et les caractéristiques dépendantes de la résolution qui peuvent exister dans des observations métallographiques spécifiques : cela peut faire dépendre fortement les résultats d'analyse quantitative de la microstructure de la résolution de l'image. Une plus grande attention devrait être accordée à cela lors de l'analyse quantitative de la morphologie des tissus et du stockage et du traitement des fichiers d'images numériques de microstructure ;
(6) Limites de la recherche non quantitative sur la microstructure des matériaux : Bien que la recherche qualitative sur la microstructure puisse répondre aux besoins de l'ingénierie des matériaux, l'analyse et la recherche en science des matériaux doivent toujours quantifier la géométrie de la microstructure. Détermination et analyse des erreurs des résultats d'analyse quantitative obtenus (erreur aléatoire, erreur systématique, erreur grossière) ;
(7) Limites de l'observation de la section transversale ou de la projection de la microstructure du matériau, etc. Les observations de l'érosion profonde de la structure tridimensionnelle du graphite en flocons de fonte et de la perlite ont montré que de telles limitations peuvent facilement conduire à une mauvaise interprétation des images en coupe ou projetées. .
Il convient de noter que différents principes et relations stéréologiques doivent être utilisés pour les images en coupe (telles que la métallographie optique et les images SEM) et les images de projection (telles que les images TEM), et l'analyse stéréologique des images de projection est beaucoup plus difficile[ 2 ].
Pour les limitations de (6) et (7), gravure profonde, séparation de grain ou de seconde phase, radiographie, stéréovision, microscopie confocale, microscopie à force atomique, microscopie ionique de champ, micro-CT et technologies associées, Reconstruction de tissus tridimensionnels structure à partir d'une série d'images en coupe et d'autres méthodes ont été utilisées pour l'imagerie directe et l'observation expérimentale de la microstructure tridimensionnelle des matériaux. Mais la plupart d'entre eux ne conviennent que pour des cas très particuliers, ou la charge de travail est énorme, ou ils ne peuvent qu'imager et observer la surface de l'échantillon. Parmi eux, la technologie industrielle de micro-CT est très efficace pour le contrôle non destructif de défauts de grande taille avec des différences de densité évidentes à l'intérieur du matériau, et peut devenir une nouvelle direction de recherche et développement, mais la résolution pour l'observation de la microstructure des matériaux reste à voir. Augmenté (actuellement sa résolution la plus élevée est au niveau du micron). Lorsqu'il est possible d'obtenir expérimentalement une série d'images métallographiques en coupe, les techniques de reconstruction 3D et de simulation informatique sont très utiles pour l'observation directe 3D. Aussi, observation directe ne signifie pas toujours mesure directe. Il convient de noter que : dans le cas où la visualisation tridimensionnelle de l'organisation matérielle ne peut pas être réalisée ou ses données de caractérisation quantitative ne peuvent pas être obtenues même si elles ont été visualisées, l'analyse stéréologique peut obtenir une mesure quantitative impartiale de la structure tissulaire tridimensionnelle à un petit coût. Par conséquent, il est devenu un outil indispensable pour l'analyse quantitative et la caractérisation de la microstructure qui mérite d'être promue.
L'émergence et l'amélioration continues de nouvelles méthodes d'acquisition, de stockage et de transmission d'images de la microstructure des matériaux, ainsi que de meilleures méthodes de traitement et d'analyse d'images, le développement continu et la vulgarisation des principes de stéréologie et des techniques expérimentales, et le développement rapide du matériel informatique et capacités logicielles Les deux offrent une opportunité rare pour le développement et l'application de la morphologie de la microstructure des matériaux, de la caractérisation qualitative à la caractérisation quantitative, de l'observation bidimensionnelle au test d'informations de forme géométrique tridimensionnelle. Le degré élevé d'automatisation des méthodes expérimentales et l'acquisition facile d'une grande quantité de données quantitatives sur la microstructure ont également conduit à davantage de possibilités d'utilisation abusive ou inutile de certaines méthodes expérimentales avancées d'analyse d'images, qui ne peuvent qu'être très appréciées.
