Co to jest mikrostruktura?

Mikrostruktura to sposób, w jaki materiał łączy się na bardzo małą skalę. Mikrostruktura obiektu nie jest widoczna gołym okiem, chociaż wzory obecne na poziomie mikroskopowym mogą się powielać na większym poziomie. Ten większy poziom jest poziomem makroskopowym; da obserwatorowi podstawowe wrażenie podstawowego projektu materiału. Mikrostruktura obiektu determinuje większość jego właściwości fizycznych. Istnieją cztery główne kategorie, do których należą materiały ze względu na ich mikrostrukturę: ceramiczny, metaliczny, polimerowy i kompozytowy.

Struktura fizyczna materiału wydaje się zmieniać w zależności od tego, jak dokładnie na niego spojrzysz. Gdy przedmiot jest trzymany na odległość ramienia, wygląda inaczej niż na szerokość dłoni od twarzy osoby. To samo dotyczy obserwacji obiektu pod mikroskopem. Aby stworzyć standardową definicję mikrostruktury, moc powiększenia zastosowanego do jej obejrzenia wynosi nie więcej niż 25x.

Kiedy struktura jest obserwowana przy wyższej lub niższej mocy, wygląda inaczej. Te inne obserwowalne struktury, szczególnie te mniejsze, mogą mieć znaczący wpływ na właściwości obiektu. Zamiast rozszerzać definicję mikrostruktury, elementy tworzące mikrostrukturę są zmieniane, aby uwzględnić różnice w podstawowej strukturze.

Jako przykład można spojrzeć na makroskopowy świat. Gdyby zaobserwowano system autostrad, droga byłaby mikrostrukturą. Różne drogi są wykonane z różnych materiałów i dlatego mają różne właściwości. W ten sposób droga jest podzielona na rodzaje dróg.

Zasadniczo obserwuje się mikrostrukturę, biorąc cienkie jak papier plastry obiektu i umieszczając je pod mikroskopem. Te plastry są tak cienkie, że świeci przez nie światło i uwypukla leżącą pod nimi strukturę. W zależności od obserwowanego materiału można zastosować inne metody, takie jak mikroskopia elektronowa lub promieniowanie rentgenowskie.

Obserwując obecne materiały i obserwując ich interakcje, można przewidzieć, w jaki sposób materiał będzie działał na poziomie makroskopowym. Niektóre materiały mają określone właściwości, więc gdy są obecne, przenoszą te właściwości na materiał jako całość. Ich podstawowa struktura pokazuje również, jak będzie działać materiał. Na przykład materiał, w którym struktura jest umieszczona w długich nieblokujących się płytach, może być podatny na pękanie lub zginanie.

Te właściwości łączą się, aby nadać materiałowi szeroką klasyfikację. Klasy te mówią podstawowe właściwości materiału bez konieczności obserwowania jego faktycznej struktury. Trzy z nich - ceramiczne, metalowe i polimerowe - są czystymi zbiorami o określonym typie struktury. Czwarty, złożony, jest mieszanką trzech podstawowych rodzajów.