Optische Materialographie Teil 1: Probenvorbereitung

Quelle: Faisal Alamgir, School of Materials Science and Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA

Die Abbildung mikroskopischer Strukturen von Feststoffen und die Analyse der abgebildeten Strukturbauteile werden als Materialographie bezeichnet. Qualitative Informationen, wie z.B. ob porosity im Material vorhanden ist, wie die Größe und Formverteilung der Körner aussieht oder ob es eine Anisotropie der Mikrostruktur gibt, können direkt beobachtet werden. Wir werden jedoch in Teil 2 der Reihe Materialographie sehen, dass statistische Methoden es uns ermöglichen, diese mikrostrukturellen Merkmale quantitativ zu messen und die Analyse von einem zweidimensionalen Querschnitt in die dreidimensionale Struktur eines Materialprobe.

Diese Präsentation wird einen Überblick über die Techniken und Verfahren bei der Herstellung von Feststoffproben für die optische Mikroskopie geben. Während die Materialographie mit optischer und elektronenbasierter Mikroskopie durchgeführt werden kann, konzentriert sich diese Präsentation auf die Probenvorbereitung speziell für die optische Mikroskopie. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass eine für die optische Materialographie vorbereitete Probe auch für die Rasterelektronenmikroskopie mit minimalen, wenn überhaupt zusätzlichen Schritten verwendet werden kann.

1. Die in diesem Video untersuchte Probe ist eine Metallmutter. Schneiden Sie zunächst die Probe normal auf die Reifenebene mit einer linearen Präzisionssäge, um unbeschädigte mikrostrukturelle Merkmale für die spätere Betrachtung zu isolieren.
2. Montieren Sie das Exemplar mit der zu bebildernden Seite nach unten auf einer Montagepresse. Sie müssen natürlich sicherstellen, dass die Probe klein genug ist, um sowohl seitlich als auch vertikal in die Druckhöhle der Presse zu passen.
3. Füllen Sie das restliche Volumen der Monta

Aus der Bilderreihe in Abbildung 1, insbesondere aus der geätzten Probe (Abbildung 1e), kann man beobachten, dass das Pulverpressverfahren, durch das diese Probe hergestellt wurde, die Körner zu nicht kreisförmigen, länglichen Formen mit nicht-isotroper Kornausrichtung machte. Durch diese Verarbeitung wird eine erhebliche Menge an Porosität im Material zurückgehalten. Teil 2 der Materialographie-Reihe wird die Statistiken d...

Dies sind die Standardmethoden zur Vorbereitung von Querschnitten von Proben für die Mikroskopie. Während die hier beschriebenen Verfahren optimiert sind, um die besten Ergebnisse in der optischen Mikroskopie zu erzielen, sind einige der Schritte für die Rasterelektronenmikroskopie unnötig und für die Transmissionselektronenmikroskopie unzureichend. Für die beiden letztgenannten Verfahren sollten getrennte Probenvorbereitungsverfahren durchgeführt werden.

Die hier beschriebene materialo...