Hvad er en mikrostruktur?
En mikrostruktur er den måde, et materiale samles i meget lille skala. Et objekts mikrostruktur er ikke synlig med det blotte øje, selvom mønstrerne, der findes på det mikroskopiske niveau, muligvis kan replikere på et større niveau. Dette større niveau er det makroskopiske niveau; det vil give en observatør et grundlæggende indtryk af materialets underliggende design. Objektets mikrostruktur bestemmer størstedelen af dets fysiske egenskaber. Der er fire hovedkategorier, som materialer falder inden for baseret på deres mikrostruktur: keramik, metallisk, polymer og komposit.
Et materiales fysiske struktur ser ud til at ændre sig afhængigt af, hvor tæt man ser på det. Når et objekt holdes i armlængden, ser det anderledes ud, end hvis det er en hånds bredde væk fra en persons ansigt. Det samme er tilfældet, når et objekt observeres under et mikroskop. For at skabe en standarddefinition af mikrostruktur er kraften i forstørrelsen, der bruges til at se på den, ikke mere end 25x.
Når strukturen observeres ved en højere eller lavere effekt, ser den anderledes ud. Disse andre observerbare strukturer, især de mindre, kan have en betydelig indflydelse på objektets egenskaber. I stedet for at udvide definitionen af mikrostruktur, ændres elementerne, der udgør mikrostrukturen, for at imødekomme forskelle i den underliggende struktur.
Som et eksempel er det muligt at se på den makroskopiske verden. Hvis et motorvejssystem var den observerede vare, ville en vej være mikrostrukturen. Forskellige veje er lavet af forskellige materialer og har derfor forskellige egenskaber. Således er vejen opdelt i typer af veje.
Generelt observeres en mikrostruktur ved at tage papirtynde skiver af genstanden og sætte dem under et mikroskop. Disse skiver er så tynde, at lys skinner gennem dem og fremhæver den underliggende struktur. Afhængig af det observerede materiale kan der anvendes andre metoder, såsom elektronmikroskopi eller røntgenstråler.
Ved at se materialerne til stede og ved at observere, hvordan de interagerer, er det muligt at forudsige, hvordan et materiale vil fungere på et makroskopisk niveau. Visse materialer har visse egenskaber, så når de er til stede, overfører de disse egenskaber til materialet som helhed. Deres underliggende struktur viser også, hvordan et materiale vil handle. For eksempel kan et materiale, hvor strukturen er arrangeret i lange ikke-låsende plader, være tilbøjelig til at bryde eller bøjes.
Disse egenskaber mødes for at give materialet en bred klassificering. Disse klasser fortæller de grundlæggende egenskaber ved et materiale uden behov for at observere dets faktiske struktur. Tre af dem - keramik, metallisk og polymer - er rene samlinger af en bestemt type struktur. Den foregående, sammensatte, er en blanding af de tre grundlæggende slags.