Vad är en mikrostruktur?
En mikrostruktur är hur ett material samlas i mycket liten skala. Ett objekts mikrostruktur syns inte med det blotta ögat, även om de mönster som finns på mikroskopisk nivå kan replikera på en större nivå. Denna större nivå är den makroskopiska nivån; det kommer att ge en observatör ett grundläggande intryck av materialets underliggande design. Objektets mikrostruktur bestämmer majoriteten av dess fysiska egenskaper. Det finns fyra huvudkategorier som material faller inom baserat på deras mikrostruktur: keramik, metall, polymer och komposit.
Materialets fysiska struktur verkar förändras beroende på hur noggrant man tittar på det. När ett föremål hålls i armlängden ser det annorlunda ut än om det är en handbredd bort från en persons ansikte. Detsamma gäller när ett objekt observeras under ett mikroskop. För att skapa en standarddefinition av mikrostruktur är kraften hos förstoringen som används för att titta på den högst 25x.
När strukturen observeras vid högre eller lägre effekt ser den annorlunda ut. Dessa andra observerbara strukturer, särskilt de mindre, kan ha en betydande inverkan på objektets egenskaper. Istället för att utvidga definitionen av mikrostruktur, ändras elementen som utgör mikrostrukturen för att rymma skillnader i underliggande struktur.
Som ett exempel är det möjligt att titta på den makroskopiska världen. Om ett motorvägssystem var det observerade objektet, skulle en väg vara mikrostrukturen. Olika vägar är tillverkade av olika material och har därför olika egenskaper. Således är vägen uppdelad i vägtyper.
I allmänhet observeras en mikrostruktur genom att ta pappertunna skivor av föremålet och lägga dem under ett mikroskop. Dessa skivor är så tunna att ljuset lyser genom dem och belyser den underliggande strukturen. Beroende på det observerade materialet kan andra metoder användas såsom elektronmikroskopi eller röntgenstrålar.
Genom att se materialen närvarande och genom att observera hur de interagerar är det möjligt att förutsäga hur ett material kommer att agera på en makroskopisk nivå. Vissa material har vissa egenskaper, så när de är närvarande överför de dessa egenskaper till materialet som helhet. Deras underliggande struktur visar också hur ett material kommer att agera. Till exempel kan ett material där strukturen är anordnat i långa icke-låsande plattor vara benägna att brytas eller böjas.
Dessa egenskaper samlas för att ge materialet en bred klassificering. Dessa klasser berättar om de grundläggande egenskaperna hos ett material utan att det behöver observeras dess faktiska struktur. Tre av dem - keramiska, metalliska och polymera - är rena samlingar av en specifik typ av struktur. Den främre kompositen är en blandning av de tre grundläggande slagen.