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2009年09月11日星期五 08:38

光学显微镜下材料显微结构的观察(金属、陶瓷材料、聚合物的显微观察)
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
2.掌握光学显微镜结构和使用方法

二、基本原理
1．铁碳合金在平衡状态下的显微组织观察http://www.leikon.com.cn/produce/metalmicro/DMM700C.htm
    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。[url=http://www.leikon.cn/produce/metalmicro/DMM700C.htm]高级正置金相显微镜[/url]
    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最密的面露出表面，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[url=http://www.shkon.com.cn/produce/polorize/XPF330C.htm]研究级偏反光显微镜[/url]
    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。http://www.caikon.com.cn/produce/polorize/XPF330C.htm
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。
    气相在陶瓷结构中常见，它在很大程度上取决于挥发性杂质或结合剂等的含量、成型、烧成和热处理工艺。它的形状大小、分布及含量直接影响陶瓷的各种性能。在镜下观察气相时，都呈现黑色的孔洞，磨成光片不经腐蚀也能看到，这是由于空洞不反光的缘故。气孔的形状各异，有圆形、椭圆形、蠕虫状等，气孔有时包裹在晶体内部。
    陶瓷结构中的粒径、平均粒度及粒径分布也是表征显微结构特征的重要参数，其大小和均匀程度会直接影响诸多物理性能，如材料的强度、韧性、硬度、导热、导电、介电、敏感、腐蚀、催化、摩擦磨损、光的吸收与反射等都与粒径及分布特性密切相关。
3．聚合物球晶的观察[url=http://www.shkon.com/produce/polorize/XPR500C.htm]偏光熔点仪[/url]
    晶体和无定形体是聚合物聚集态的两种基本形式，很多聚合物都能结晶。聚合物晶体从形态上看有单晶、球晶、纤维晶、串晶、须晶等。在片状单晶体中分子链垂直于晶体表面，在纤维晶和须晶中，分子链沿纤维轴方向排列。聚合物从熔融状态冷却时主要生成球晶，它是聚合物晶体的主要形式，对制品性能有很大影响。www.leikon.com.cn蔡康偏光显微镜
    [url=http://www.shkon.com.cn/produce/polorize.htm]球晶是以晶核为中心成放射状增长构成球形而得名，是“三维结构”。但在极薄的试片中也可以近似的看成是圆盘形的“二维结构”，球晶是多面体。由分子链构成晶胞，晶胞的堆积构成晶片，晶片迭合构成微纤束，微纤束沿半径方向增长构成球晶。晶片间存在着结晶缺陷，微纤束之间存在着无定形夹杂物。[/url]球晶的大小取决于聚合物的分子结构及结晶条件，因此随着聚合物种类和结晶条件的不同，球晶尺寸差别很大，直径可以从微米级到毫米级，甚至可以大到厘米。球晶分散在无定形聚合物中，一般说来无定形是连续相，球晶的周边可以相交，成为不规则的多边形。球晶具有光学各向异性，对光线有折射作用，因此能够用偏光显微镜进行观察。另外还可以观察到黑十字消光图象。有些聚合物生成球晶时，晶片沿半径增长时可以进行螺旋性扭曲，因此还能在偏光显微镜下看到同心圆消光图象http://www.shkon.cn/produce/polorize.htm晶体用偏光显微镜

三、仪器和样品
金相显微镜、偏光显微镜、工业纯铁、40钢、T8钢、亚共晶白口铁、聚丙烯球晶样品、SrTiO3压敏陶瓷、BaTiO3电介质瓷样品。www.leikon.cn偏反光显微镜,透反射显微镜

四、实验步骤
1. 金属材料的平衡组织观察
    观察的典型铁碳合金为工业纯铁、40钢、T8钢、亚共晶白口铁。用金相显微境行观察并比较各种典型合金的组织特征。
    绘出实验所观察到的试样组织图，在图中标明各组织组成物的名称，并比较其组织特征。
2.陶瓷材料的粒度测定
    (1)晶体粒径的测量
    测量时通常使用有刻度尺的目镜进行。目镜的十字丝上刻有100个小格(刻度尺)，每一小格所代表的长度因放大倍数不同而不同。目镜刻度尺每格所代表的长度是利用载物台测微尺来标定的，载物台测微尺嵌于玻片上(或是金属板上)，长1mm，分为100小格，每一小格为0．01 mm。
    ①测量原理：首先根据载物台测微尺，对一定的放大系统求出目镜刻度尺每一刻度的代表值，然后再用目镜刻度尺直接测量晶粒的粒度。
    ②测量方法：
    首先进行目镜刻度尺标定。取“10×”目镜(附有刻度尺)，将载物台测微尺置于载物台上进行准焦，使视域内同时见到两个显微尺。将两显微尺平行并移动载物台测微尺使两尺零点对齐，然后仔细观察两尺上分格线再次重合的地方，数出这一段长度中二尺各有的刻度数。例如目镜刻度尺56小格，载物台测微尺刻度为70小格，即目镜刻度尺56小格相对于载物台测微尺的70小格，于是目镜刻度尺每小格所代表的长度为：

    目镜刻度尺代表实际长度值求得后，就可以测定晶粒(或气孔)的平均大小了。即将欲测试样的晶粒(或气孔)移至目镜刻度尺上，读出欲测晶粒(或气孔)所占目镜刻度尺的格数就可以算出晶粒(或气孔)的实际尺寸。比如某一晶粒占据目镜刻度尺4格，则该晶粒的实际尺寸为12.5μm×4 = 50μm。
对多个晶粒(或气孔)进行测量，求其平均值，即为某种相分的晶粒(或气孔)的平均粒径值。对于等径的晶粒只需测一个方向，对于非等径的晶粒如长条状、柱状、针状等则必须分别求出其长短方向的尺寸，然后再求其平均值。
3. 偏光显微镜下聚合物球晶的观察
    将压片机升至240℃；放上盖玻片，再放上少量聚丙烯样品，待样品熔化后再盖上一片盖玻片，压制约一分钟，制成试片。打开上盖，使其缓慢自然降至室温，可制成较大的球晶。http://www.caikon.com/produce/polorize/XPR500C.htm
偏光显微镜在使用前首先要对光，此时可装上低倍物镜和目镜，推出起偏片（起偏器），转动视场光阑，使    在目镜中看到的视域为最亮，再推进起偏片，使得在两个偏振片正交时目镜的视域最暗。其次是对焦，将制好的试片置于载物台观察，并慢慢提升镜筒，直至看到物象后，再转动微调手轮，使物象达到最清楚为止。此时偏光显微镜即处于可用状态。用毕后，按取用时状态放好。[url=http://www.cikong.com/produce/polorize/XPR500C.htm]热台偏光显微镜[/url]
    把偏光显微镜调到可用状态后，将聚丙烯试片放在载物台上观察球晶形状，并测量聚丙烯球晶直径

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反光偏振光显微镜的原理(二）

2007年10月29日星期一 21:17

[url=http://caikon558.eoshow.com/]金相显微镜[/url]     [url=http://bbs.pcworld.com.cn/i/?uid-36473-action-viewspace-itemid-2294]金相显微镜[/url]   [url=http://www.shkon.cn]金相显微镜[/url]    [url=http://www.shkon.com.cn]金相显微镜[/url]   [url=http://www.shkon.com]金相显微镜[/url]   [url=http://www.shkon.cn]偏光显微镜[/url]   [url=http://www.shkon.com.cn]偏光显微镜[/url]    [url=http://www.shkon.cn]偏光显微镜[/url]   [url=http://www.shkon.com]偏光显微镜[/url]   [url=http://www.shkon.cn/produce/polorize.htm]偏光显微镜[/url]   [url=http://www.shkon.com.cn/produce/polorize.htm]偏光显微镜[/url]   [url=http://www.shkon.com/produce/polorize.htm]偏光显微镜[/url]    [url=http://www.shkon.cn/produce/back.htm]倒置显微镜[/url]   [url=http://www.shkon.com.cn/produce/back.htm]倒置显微镜[/url]    [url=http://www.shkon.com/produce/back.htm]倒置显微镜[/url]
[url=http://www.shkon.cn/produce/fluoro.htm]荧光显微镜[/url]    [url=http://www.shkon.com.cn/produce/fluoro.htm]荧光显微镜[/url] [url=http://www.shkon.com/produce/fluoro.htm]荧光显微镜[/url] [url=http://www.shkon.cn/produce/measure.htm]测量显微镜[/url]   [url=http://www.shkon.com.cn/produce/measure.htm]测量显微镜[/url]    [url=http://www.shkon.com/produce/measure.htm]测量显微镜[/url]    [url=http://www.shkon.cn/produce/tools.htm]工具显微镜[/url]   [url=http://www.shkon.com.cn/produce/tools.htm]工具显微镜[/url]     [url=http://www.shkon.com/produce/tools.htm]工具显微镜[/url]     [url=http://www.shkon.cn/produce/biology.htm]生物显微镜[/url]
[url=http://www.shkon.com.cn/produce/biology.htm]生物显微镜[/url]    [url=http://www.shkon.com/produce/biology.htm]生物显微镜[/url]    [url=http://www.shkon.cn/produce/biology.htm]体视显微镜[/url]   [url=http://www.shkon.com.cn/produce/biology.htm]体视显微镜[/url]    [url=http://www.shkon.com/produce/biology.htm]体视显微镜[/url]    [url=http://www.shkon.cn/produce/metaldevice.htm]金相设备[/url]   [url=http://www.shkon.com.cn/produce/metaldevice.htm]金相设备[/url]    [url=http://www.shkon.com/produce/metaldevice.htm]金相设备[/url]   [url=http://www.baikon.com/index.php?id=10 ]金相显微镜[/url]   [url=http://www.baikon.com/index.php?id=20 ]偏光显微镜[/url]    [url=http://www.baikon.com/index.php?id=19 ]倒置显微镜[/url]   [url=http://www.baikon.com/index.php?id=18 ]荧光显微镜[/url]
[url=http://www.baikon.com/index.php?id=24 ]立体显微镜[/url]    [url=http://www.baikon.com/index.php?id=21 ]测量显微镜[/url]    [url=http://www.baikon.com/index.php?id=27 ]工具显微镜[/url]   [url=http://www.baikon.com/index.php?id=73 ]生物显微镜[/url]    [url=http://www.baikon.com/index.php?id=23 ]体视显微镜[/url]    [url=http://www.baikon.com/index.php?id=37 ]金相抛光机[/url]   [url=http://www.baikon.com/index.php?id=11 ]金相设备[/url]      [url=http://www.baikon.com/index.php?id=42 ]金相切割机[/url]
[url=http://www.shkon.cn]显微镜[/url]   [url=http://www.shkon.cn]显微镜[/url] [url=http://www.shkon.com]显微镜[/url] [url=http://www.shkon.com.cn]显微镜[/url]   [url=http://www.baikon.com]显微镜[/url] [url=http://www.shkon.cn/produce.htm]显微镜[/url] [url=http://www.shkon.com/produce.htm]显微镜[/url][url=http://www.shkon.com.cn/produce.htm]显微镜[/url]

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[url=http://blog.crazyenglish.org/?4026]金相显微镜[/url]    [url=http://blog.ci123.com/caikon]金相显微镜[/url]   [url=http://space.biox.cn/spacecp.php?docp=me]金相显微镜[/url]    [url=http://3800hk.cn/blog/caikon/index.html]金相显微镜[/url]
[url=http://caikon558.eoshow.com/]金相显微镜[/url]     [url=http://bbs.pcworld.com.cn/i/?uid-36473-action-viewspace-itemid-2294]金相显微镜[/url]   [url=http://blog.yesteel.com/index/logview.jsp?u=52766&logid=48122]金相显微镜[/url]     [url=http://www.lvyoublog.com/user1/caikon/index.html]金相显微镜[/url]
[url=http://blog.adp365.com/user1/caikon/index.html]金相显微镜[/url]    [url=http://blog.tzsy.cn/?uid-6137-action-viewspace-itemid-35458]金相显微镜[/url]      [url=http://www.mw1950.com/forum/dispbbs.asp?boardid=7&id=3913]透反射金相显微镜[/url]
[url=http://caikon.blog.cew.org.cn/]金相显微镜[/url]    [url=http://caikon.blog.cew.org.cn/]金相显微镜[/url]   [url=http://www.medialeader.com.cn/blog/user_index.asp?url=user_post.asp]金相显微镜[/url]    [url=http://caikon.591blog.com/]金相显微镜[/url]
[url=http://post.blog.hexun.com/caikon/postarticle.aspx]金相显微镜[/url]   [url=http://blog.cew.org.cn/s/caikon/6817.shtml]金相显微镜[/url]   [url=http://www.zz361.com/MemberBusiness/MemberBusinessInfo/ManageMemberBusiness.aspx?info=suc]金相显微镜[/url]   [url=http://blog.newrun.cn/u/caikon/index.html]金相显微镜[/url]
[url=http://www.i4u.com.cn/blog/u/caikon/archives/2007/25649.html]金相显微镜[/url] [url=http://blog.yidaba.com/?uid-198177-action-viewspace-itemid-11649]金相显微镜[/url]   [url=http://bbs.c-bm.com/index.asp?boardid=40]金相显微镜[/url] [url=http://www.scxls.cn/bbs/Boards.asp]金相显微镜[/url]
[url=http://caikon.woku.com/article/1612456.html]金相显微镜[/url]    [url=http://tzblog.com/user1/caikon/archives/2007/106744.html]金相显微镜[/url]   [url=http://blog.adp365.com/user1/caikon/index.html]金相显微镜[/url]    [url=http://www.gk168.com/forums/forums/7758/ShowPost.aspx#7758]金相砂纸[/url]
[url=http://www.mw1950.com/forum/dispbbs.asp?boardid=4&id=3914]倒置显微镜|检测显微镜|偏光显微镜|荧光显微镜|测量显微镜|工具显微镜|金相砂纸[/url]     [url=http://bbs.buyer.hc360.com/bbs/newbbs/buyer/dispbbs/1/975/8975_1.htm?SunOct2823:31:09CST2007xq]金相显微镜|偏光显微镜[/url]
[url=http://bbs.hardwaretoday.com/htm_data/21/0710/23086.html]金相显微镜[/url]    [url=http://www.phpchina.com/48149/viewspace_16361.html]倒置显微镜|偏光显微镜|测量显微镜|工具显微镜|荧光显微镜|倒置荧光显微镜[/url]

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金相设备大全

2007年10月18日星期四 08:12

(2)金相设备

PG-1型金相试样抛光机	PG-1A型金相试样抛光机		PG-2型金相试样抛光机
PG-2C型金相试样抛光机	PG-2D型金相试样抛光机		PG-2A型金相试样抛光机
PG-2B型金相试样抛光机	YM-2型金相试样预磨机		YM-2A型金相试样预磨机
PW-1B型柜式多能磨抛机	MP-1A型金相试样磨抛机		QG-1型金相试样切割机
QG-4型多能切割机	XQ-1型金相试样镶嵌机		MPJ-35型金相试样磨平机
QG-3金相试样切割机		MP-1型单盘双速金相试样磨抛机
MP-2型双盘三速金相试样磨抛机

(3)金相用消耗品

金相切割片	金相切割润滑冷却液	金刚石超薄精密切割片
金相镶嵌料	金相专用砂纸	金刚石抛光产品
金相抛光织物	金相抛光润滑液	研磨抛光材料
金相腐蚀剂	其他用品

铁—碳平衡组织	钢的热处理组织	合金钢组织
钢的其它组织	各类铸铁组织	有色金属合金组织
补充种类

偏光显微镜，生物显微镜，倒置显微镜，荧光显微镜

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光学显微镜发展历史

2007年10月16日星期二 20:52

早在公元前一世纪，人们就已发现通过球形透明物体去观察微小物体时，可以使其放大成像。后来逐渐对球形玻璃表面能使物体放大成像的规律有了认识。
　　1590年，荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。1610年前后，意大利的伽利略和德国的开普勒在研究望远镜的同时，改变物镜和目镜之间的距离，得出合理的显微镜光路结构，当时的光学工匠遂纷纷从事显微镜的制造、推广和改进。
　　17世纪中叶，英国的胡克和荷兰的列文胡克，都对显微镜的发展做出了卓越的贡献。1665年前后，胡克在显微镜中加入粗动和微动调焦机构、照明系统和承载标本片的工作台。这些部件经过不断改进，成为现代显微镜的基本组成部分。
　　1673～1677年期间，列文胡克制成单组元放大镜式的高倍显微镜，其中九台保存至今。胡克和列文胡克利用自制的显微镜，在动、植物机体微观结构的研究方面取得了杰出成就。
　　19世纪，高质量消色差浸液物镜的出现，使显微镜观察微细结构的能力大为提高。1827年阿米奇第一个采用了浸液物镜。19世纪70年代，德国人阿贝奠定了显微镜成像的古典理论基础。这些都促进了显微镜制造和显微观察技术的迅速发展，并为19世纪后半叶包括科赫、巴斯德等在内的生物学家和医学家发现细菌和微生物提供了有力的工具。
　　在显微镜本身结构发展的同时，显微观察技术也在不断创新：1850年出现了偏光显微术；1893年出现了干涉显微术；1935年荷兰物理学家泽尔尼克创造了相衬显微术，他为此在1953年获得了诺贝尔物理学奖。

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《显微光学成像原理》教学大纲

2007年10月16日星期二 20:44

《显微光学成像原理》教学大纲

曾绍群、周炜、李鹏程

一、课程名称：显微光学成像原理与实验 Fundamentals for Optical Microscopy

二、课程编码：

三、学时与学分：32/2

四、先修课程：大学物理

五、课程教学目标

1．使学生系统掌握光学显微镜的成像原理和基本结构

2．全面了解光学显微镜在生命科学中的应用