Was ist eine Mikrostruktur?
Eine Mikrostruktur ist die Art und Weise, wie ein Material in einem sehr kleinen Maßstab zusammenkommt. Die Mikrostruktur eines Objekts ist durch das bloße Auge nicht sichtbar, obwohl die auf mikroskopischen Ebene vorhandenen Muster auf einer größeren Ebene replizieren können. Diese größere Ebene ist die makroskopische Ebene; Es wird einem Beobachter einen grundlegenden Eindruck von dem zugrunde liegenden Design des Materials vermitteln. Die Mikrostruktur des Objekts bestimmt den Großteil seiner physikalischen Eigenschaften. Es gibt vier Hauptkategorien, in die Materialien basierend auf ihrer Mikrostruktur fallen: Keramik, Metallic, Polymer und Composite. Wenn ein Objekt auf Armlänge gehalten wird, sieht es anders aus, als wenn es sich um eine Handbreite einer Person entfernt. Das Gleiche gilt, wenn ein Objekt unter einem Mikroskop beobachtet wird. Um eine Standarddefinition der Mikrostruktur zu erstellen, beträgt die Leistung der Vergrößerung nicht mehr als 25x.
Wenn die Strukturwird bei einer höheren oder niedrigeren Leistung beobachtet, es sieht anders aus. Diese anderen beobachtbaren Strukturen, insbesondere die kleineren, können einen signifikanten Einfluss auf die Eigenschaften des Objekts haben. Anstatt die Definition der Mikrostruktur zu erweitern, werden die Elemente, aus denen die Mikrostruktur besteht, geändert, um Unterschiede in der zugrunde liegenden Struktur aufzunehmen.
als Beispiel ist es möglich, die makroskopische Welt zu betrachten. Wenn ein Autobahnsystem das beobachtete Gegenstand wäre, wäre eine Straße die Mikrostruktur. Unterschiedliche Straßen bestehen aus unterschiedlichen Materialien und haben daher unterschiedliche Eigenschaften. Somit wird die Straße in Straßenarten unterteilt.
Im Allgemeinen wird eine Mikrostruktur beobachtet, indem Papierscheiben des Objekts aufgenommen und unter ein Mikroskop gestellt werden. Diese Scheiben sind so dünn, dass Licht durch sie scheint und die zugrunde liegende Struktur hervorhebt. Abhängig vom beobachteten Material, andereMethoden können wie Elektronenmikroskopie oder Röntgenstrahlen angewendet werden.
Durch das Sehen der vorhandenen Materialien und die Beobachtung der Art und Weise, wie sie interagieren, ist es möglich, die Art und Weise vorherzusagen, wie ein Material auf makroskopischer Ebene wirkt. Bestimmte Materialien haben bestimmte Eigenschaften. Wenn sie also vorhanden sind, geben sie diese Eigenschaften an das gesamte Material. Ihre zugrunde liegende Struktur zeigt auch, wie ein Material wirken wird. Zum Beispiel kann ein Material, bei dem die Struktur in langen, nicht interpretierenden Platten angeordnet ist
Diese Eigenschaften kommen zusammen, um dem Material eine breite Klassifizierung zu verleihen. Diese Klassen ergeben die grundlegenden Eigenschaften eines Materials, ohne die tatsächliche Struktur zu beobachten. Drei von ihnen - zieramisch, metallisch und polymer - sind reine Sammlungen einer bestimmten Strukturart. Das Forth, Composite, ist eine Mischung der drei Grundarten.