Qu'est-ce qu'une microstructure?
Une microstructure est la manière dont un matériau est assemblé à très petite échelle. La microstructure d'un objet n'est pas visible à l'œil nu, bien que les motifs présents au niveau microscopique puissent se reproduire à un niveau plus élevé. Ce niveau plus large est le niveau macroscopique; cela donnera à un observateur une impression de base de la conception sous-jacente du matériau. La microstructure de l'objet détermine la majorité de ses propriétés physiques. En fonction de leur microstructure, les matériaux entrent dans quatre catégories principales: céramique, métallique, polymère et composite.
La structure physique d'un matériau semblera changer en fonction de la précision avec laquelle vous le regardez. Lorsqu'un objet est tenu à bout de bras, il n'a pas la même apparence que la largeur d'une main, loin du visage d'une personne. Il en va de même lorsqu'un objet est observé au microscope. Pour créer une définition standard de la microstructure, le grossissement utilisé n’excède pas 25 fois.
Lorsque la structure est observée à une puissance supérieure ou inférieure, elle semble différente. Ces autres structures observables, en particulier les plus petites, peuvent avoir un impact significatif sur les propriétés de l'objet. Au lieu d'élargir la définition de la microstructure, les éléments qui la composent sont modifiés pour s'adapter aux différences de structure sous-jacente.
A titre d'exemple, il est possible de regarder le monde macroscopique. Si un système routier était l'élément observé, une route serait la microstructure. Différentes routes sont faites de matériaux différents et ont donc des propriétés différentes. Ainsi, la route est décomposée en types de routes.
Généralement, une microstructure est observée en prenant des tranches minces comme du papier de l'objet et en les mettant au microscope. Ces tranches sont si fines que la lumière les traverse et souligne la structure sous-jacente. Selon le matériel observé, d'autres méthodes peuvent être utilisées telles que la microscopie électronique ou les rayons X.
En voyant les matériaux présents et en observant la manière dont ils interagissent, il est possible de prédire comment un matériau agira à un niveau macroscopique. Certains matériaux ont certaines propriétés. Par conséquent, s’ils sont présents, ils transmettent ces propriétés à l’ensemble du matériau. Leur structure sous-jacente montre également comment un matériau va agir. Par exemple, un matériau dont la structure est agencée en longues plaques non imbriquées peut être sujet à la rupture ou à la flexion.
Ces propriétés se combinent pour donner au matériau une classification large. Ces classes indiquent les propriétés de base d'un matériau sans qu'il soit nécessaire d'observer sa structure réelle. Trois d'entre elles - céramique, métallique et polymère - sont de véritables collections d'un type de structure spécifique. Le quatrième, composite, est un mélange des trois types de base.