יש לשים לב למאפיינים של חומרים במחקר מיקרוסקופי
(1) בקנה מידה רב של מיקרו-מבנה חומר: רמה אטומית ומולקולרית של מיקרוסקופ אולימפוס, רמת פגם גביש כגון נקע, רמת מיקרו-מבנה גרגר, רמת mesostructure, רמת מאקרו-מבנה וכו';
(2) אי-הומוגניות של מיקרו-מבנה חומר: למיקרו-מבנה בפועל יש לעיתים קרובות אי-הומוגניות בגיאומטריה, אי-הומוגניות בהרכב הכימי ואי-הומוגניות בתכונות מיקרוסקופיות (כגון מיקרו-קשיות, פוטנציאל אלקטרוכימי מקומי) מין וכו';
(3) הכיווניות של מבנה המיקרו של החומר: כולל האניזוטרופיה של צורת הגרגר, הכיווניות של המבנה בהגדלה נמוכה, הכיוון הקריסטלוגרפי, הכיווניות של התכונות המקרוסקופיות של החומר וכו', אותם יש לנתח. ונותחו בנפרד. יִצוּג;
(4) השונות של מבנה המיקרו של חומרים: שינויים בהרכב הכימי, גורמים חיצוניים ושינויי זמן הגורמים למעברי פאזה והתפתחות מיקרו-מבנה עלולים להוביל לשינויים במבנה המיקרו של חומרים. בנוסף לניתוח כמותי, יש לשים לב האם יש צורך לחקור את תהליך המעבר של שלב במצב מוצק, קינטיקה של אבולוציה של מיקרו-מבנה ומנגנון אבולוציה;
(5) המאפיינים הפרקטליים האפשריים של מבנה המיקרו החומר והמאפיינים התלויים ברזולוציה שעשויים להתקיים בתצפיות מטאלוגרפיות ספציפיות: הם עלולים לגרום לתוצאות הניתוח הכמותי של המיקרו-מבנה להיות תלויות מאוד ברזולוציית התמונה. יש להקדיש תשומת לב רבה יותר לכך בעת ביצוע ניתוח כמותי של מורפולוגיה של רקמות ואחסון ועיבוד קבצי תמונה דיגיטליים של מיקרו-מבנה;
(6) מגבלות של מחקר לא כמותי על המיקרו-מבנה של חומרים: למרות שהמחקר האיכותני על המיקרו-מבנה יכול לענות על הצרכים של הנדסת חומרים, הניתוח והמחקר של מדעי החומרים תמיד צריכים לכמת את הגיאומטריה של המיקרו-מבנה. קביעה וניתוח שגיאות של תוצאות הניתוח הכמותי שהתקבלו (טעות אקראית, טעות שיטתית, טעות גסה);
(7) מגבלות של תצפית חתך או הקרנה של מבנה מיקרו של חומר וכו'. תצפיות על שחיקה עמוקה של המבנה התלת מימדי של גרפיט פתיתי ברזל יצוק ופרליט הראו שמגבלות כאלה יכולות בקלות להוביל לפרשנות שגויה של תמונות חתך או מוקרנות. .
יש לציין כי יש להשתמש בעקרונות ויחסים סטריאולוגיים שונים עבור תמונות חתך (כגון מטאלוגרפיה אופטית ותמונות SEM) ותמונות הקרנה (כגון תמונות TEM), והניתוח הסטריאולוגי של תמונות הקרנה קשה הרבה יותר[ 2 ].
למגבלות של (6) ו-(7), תחריט עמוק, הפרדת גרגרים או שלב שני, רדיוגרפיה, ראיית סטריאו, מיקרוסקופיה קונפוקלית, מיקרוסקופיה של כוח אטומי, מיקרוסקופיה של יונים בשדה, מיקרו-CT וטכנולוגיות קשורות, שחזור של רקמה תלת מימדית מבנה מסדרה של תמונות חתך ושיטות אחרות שימשו להדמיה ישירה ותצפית ניסיונית של מבנה מיקרו תלת מימדי של חומרים. אבל רובם מתאימים רק למקרים מאוד מיוחדים, או שעומס העבודה הוא עצום, או שהם יכולים רק לצלם ולהתבונן על פני השטח של המדגם. ביניהם, טכנולוגיית המיקרו-CT התעשייתית יעילה מאוד לבדיקה לא הרסנית של פגמים בגדלים גדולים עם הבדלי צפיפות ברורים בתוך החומר, ועשויה להפוך לכיוון מחקר ופיתוח חדש, אך הרזולוציה לצפייה במבנה המיקרו. של חומרים נותר לראות. מוגברת (כרגע הרזולוציה הגבוהה ביותר שלו היא ברמת המיקרון). כאשר ניתן להשיג באופן ניסיוני סדרה של תמונות מטאלוגרפיות בחתך, שחזור תלת מימד וטכניקות הדמיית מחשב מועילות מאוד לתצפית ישירה בתלת מימד. כמו כן, התבוננות ישירה לא תמיד פירושה מדידה ישירה. ראוי לציין כי: במקרה בו לא ניתן לממש את ההדמיה התלת מימדית של ארגון החומר או שלא ניתן להשיג את נתוני האפיון הכמותי שלו למרות שהם הומחזו, ניתוח סטריאולוגי יכול לקבל מדידה כמותית חסרת פניות של מבנה הרקמה התלת מימדית. עלות קטנה. לכן, הוא הפך לכלי הכרחי לניתוח כמותי ואפיון של מבנה מיקרו שראוי לקידום.
הופעה ושיפור מתמשכים של שיטות חדשות לרכישה, אחסון והעברת תמונות של מבנה המיקרו של חומרים, כמו גם שיטות עיבוד וניתוח תמונות טובות יותר, פיתוח ופופולאריזציה מתמשכת של עקרונות סטריאולוגיה וטכניקות ניסוי, ופיתוח מהיר של חומרת מחשב. ויכולות תוכנה שניהם מספקים הזדמנות נדירה לפיתוח ויישום של מורפולוגיה של מיקרו-מבנה חומר מאפיון איכותי לאפיון כמותי, מתצפית דו מימדית ועד לבדיקת מידע צורות גיאומטריות תלת מימדיות. מידת האוטומציה הגבוהה של שיטות ניסוי ורכישה קלה של כמות גדולה של נתונים כמותיים של מיקרו-מבנה הובילו גם ליותר אפשרויות לשימוש לא נכון או שימוש מיותר בכמה שיטות ניסוי מתקדמות לניתוח תמונה, שלא ניתן שלא להעריך מאוד.
