光学显微镜下材料显微结构的观察
一、目的要求
1.观察不同材料在显微镜下的微观形态，通过本实验了解铁碳合金在平衡状态下的显微组织;认识和掌握对陶瓷材料进行相分分析和相量测定的方法;了解和观察高分子球晶的结构和形态
二、基本原理
1.铁碳合金在平衡状态下的显微组织观察
根据组织特点和含碳量的不同铁碳合金可分为工业纯铁、钢、铸铁三大类。工业纯铁含碳小于0.0218%C，碳含量小于2.11%的铁碳合金称为钢，碳含量大于2.11%的合金称为铸铁。
碳钢和白口铸铁在室温下的组织均是由铁素体(F)和渗碳体(Fe3C)这两个基本相所组成，只是因含碳量不同铁素体和渗碳体的相对数量、析出条件以及分布情况有所不同，因而呈现各种不同的组织形态。
铁素体是碳在α铁中的固溶体，常用符号“F”表示。铁素体组织为等轴晶粒，晶体结构为体心立方晶格。
渗碳体是铁与碳形成的一种化合物，常用符号“Fe3C”表示。按成分和形成条件不同，渗碳体可呈现不同形态。
珠光体是铁素体与渗碳体的机械混合物，常用符号“P”表示。在一般退火情况下，它是由铁素体和渗碳体相互混合交替排列形成的层片状组织。
纯金属与单相合金的浸蚀是一个化学溶解过程，当把抛光后的试样与浸蚀剂接触时，首先抛光面上的形变扰动层被溶解掉，这时钢的显微组织没有任何的显露，紧接着是对晶界的化学溶解作用，在晶界上原子排列的规律性比较差，因而快速地被腐蚀掉形成凹沟，这时合金显示出多边形晶粒。若浸蚀继续进行则浸蚀剂将对晶粒本身起溶解作用，由于每个晶粒溶解的速度并不一致，浸蚀以后每颗晶粒都将按照原子排列Zui密的面露出表面，在垂直光线的照射下将显示出明暗不一的晶粒。
两相合金的浸蚀主要是电化学浸蚀过程。不同的相由于成分、结构的不同，具有不同的电极电位，在浸蚀液中形成了许多对微小的局部电池，铁素体具有较高的电极电位为阳极，浸蚀时发生溶解变得低洼粗糙，渗碳体具有正电位为阴极基本不受浸蚀。铁素体在光镜下呈暗黑色，渗碳体呈白亮色。
2.陶瓷材料相分和相量分析XPF-330C偏反光显微镜
在显微镜下观察陶瓷试样通常可以见到三个不同的相分，即晶相、玻璃相和气相。
晶相是由晶体物质所构成，它的形状是比较规则的多边形，也可能是接近于圆形、长条状、针状以及树枝状等。这些情况除了和该晶体物质内部构成、晶体生长和杂质的掺入有关外，还和材料制造过程有关。晶相一般分主晶相和次晶相，主晶相是陶瓷材料的主体，它可以由单相多晶组成，也可以由多相多晶组成;次晶相的生成一般在晶粒内部或边界上析出，也可能在玻璃相中出现，常见的有针状、柱状、片状、球状等。
玻璃相为无定形体，在偏、反光显微镜下观察时呈现灰黑色，分布在晶粒的周围呈连续状或孤岛状，它在瓷体中起着结合强固的作用。
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