《材料显微结构分析》课程教学课件（PPT讲稿）第四章 显微镜材料分析与研究

第四章、显微镜下材料的分析 ● 定性、定量分析是材料显微结构研究的重 要组成部分。显微镜下材料的定量分析主 要包括粒（孔）径测定及物相含量测定，结 构构造测定

第四章、显微镜下材料的分析 ⚫ 定性、定量分析是材料显微结构研究的重 要组成部分。显微镜下材料的定量分析主 要包括粒（孔）径测定及物相含量测定,结 构构造测定

粒径测定 ● 测定（粉体）粒径的方法很多，但是可以说 显微镜测定法是其他测定方法的标准。显 微镜法是直接用眼晴观察，既能测定粒径 又能观测颗粒形状、分布、以及区分物相 而且能直接测定试样薄片中物相的粒径及 分布

一、粒径测定 ⚫ 测定(粉体)粒径的方法很多，但是可以说， 显微镜测定法是其他测定方法的标准。显 微镜法是直接用眼睛观察，既能测定粒径， 又能观测颗粒形状、分布、以及区分物相， 而且能直接测定试样薄片中物相的粒径及 分布

预粒径测定法及大致的测定范围 表2-6 定方法 粒 径 范 田（微米） 根据高板 根据舒 兹 报据水腹 1,筋分法 >40 1)干法 40 >60 2)湿法 一 <40 2,显微稳法 1)光学显微箭法 0.2100 1100 2)电子显微黛法 0.5~500 0.01-5 0.0025 3,沉降法 0.00110 1)安悠列论吸管法 1100 0.5~500 1-50 2)侧管压差法 1～150 3)沉降天平法 350 二 二 4)离心夫平法 0.0510 0.055 5)超速离心机法 0.015 0.0050.1 6)Na气自然沉降法 150 7)气流沉陈法 1~40 4.风筛法 1540 2~60 5,水鹱法 1100 540 6.流体透过法 5100 0.01一50 0.5100 7,吸附法 0,0120 8,光透过法 0.2~100 0.00110 9.光散射法 0.5~100 0.0510 10.X-射线透射法 0.001~10 0.2→50 11.其独测定法 <0.05 6.0010,05 1)科尔特计数器法 0.25600 2)全息图法 0.5100 0.5500 3~70 ·3)水银压力法 0.00757.5 76

● 显微镜法的优点是： 1、测定操作比较简单： 2、 需要试样少； ● 3、 容易区分混入杂质及其他物象：。 ●4、 可用照相记录： ● 5、 可靠性高。 缺点是粒径分布范围很宽时，需要测定一 万个以上的颗粒；粒径分布范围较窄时 需要测定1~2干个颗粒，而且必须注意取 样的代表性及颗粒的分散程度

⚫ 显微镜法的优点是： ⚫ 1、 测定操作比较简单; ⚫ 2、 需要试样少； ⚫ 3、 容易区分混入杂质及其他物象；。 ⚫ 4、 可用照相记录； ⚫ 5、 可靠性高。 ⚫ 缺点是粒径分布范围很宽时，需要测定一 万个以上的颗粒；粒径分布范围较窄时， 需要测定1~2千个颗粒，而且必须注意取 样的代表性及颗粒的分散程度

·下面介绍几种用显微镜测定粒径的方法 ● (一)目镜测微尺直接测定法 ● 对于材料试样薄片中的矿物粒径、气孔孔径、裂 隙的宽度和长度、晶界宽度，以及陶瓷原料粉体 试样中的微粉粒径等，均可在透光显微镜下用目 镜测微尺直接测定。 目镜测微尺是装在目镜中具有刻度的圆形玻璃片， 刻度尺总长1厘米，分划为100等分，每一等分的 刻度值随使用物镜的倍率而改变

⚫ 下面介绍几种用显微镜测定粒径的方法 ⚫ ⚫ （一） 目镜测微尺直接测定法 ⚫ 对于材料试样薄片中的矿物粒径、气孔孔径、裂 隙的宽度和长度、晶界宽度，以及陶瓷原料粉体 试样中的微粉粒径等，均可在透光显微镜下用目 镜测微尺直接测定。 ⚫ 目镜测微尺是装在目镜中具有刻度的圆形玻璃片， 刻度尺总长1厘米，分划为100等分，每一等分的 刻度值随使用物镜的倍率而改变

目镜测微尺每一小格代表的实际数值是在 定倍率的物镜下，用载物台测微尺来测 定和度量。载物台测微尺是装在一个长条 状的玻璃片中取1毫米长度刻划为100等分， 每一等分为0.01毫米。度量目镜测微尺刻 度值的步骤是：首先把载物台测微尺放在 载物台上，在一定倍率的物镜下准焦，并 使载物台测微尺刻度线的一端与目镜测微 尺刻度线的同一端对齐，然后观察两个微 尺的另一端刻度线对齐的位置

⚫ 目镜测微尺每一小格代表的实际数值是在 一定倍率的物镜下，用载物台测微尺来测 定和度量。载物台测微尺是装在一个长条 状的玻璃片中取1毫米长度刻划为100等分， 每一等分为0.01毫米。度量目镜测微尺刻 度值的步骤是：首先把载物台测微尺放在 载物台上，在一定倍率的物镜下准焦，并 使载物台测微尺刻度线的一端与目镜测微 尺刻度线的同一端对齐，然后观察两个微 尺的另一端刻度线对齐的位置

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假如目镜测微尺的M格与载物台测微尺的 格对齐，则目镜测微尺在该倍率的物镜 下每一小格的实际刻度值K为： ●K=(m×0.01)/M(毫米) (2-21) ● 显微镜下颗粒尺寸通常是以微米（μ）为单 位的，1毫米等于1000微米。 目镜测微尺每一小格所代表的刻度值因物 镜放大倍率不同而改变，所以使用目镜测 微尺定粒径时，应按上述方法求出使用各 种放大倍率物镜下目镜测微尺每一小格的 实际数值，记录下来备用

⚫ 假如目镜测微尺的M格与载物台测微尺的 m格对齐，则目镜测微尺在该倍率的物镜 下每一小格的实际刻度值K为： ⚫ K=（m×0.01）/M（毫米） （2-21） ⚫ 显微镜下颗粒尺寸通常是以微米（μ）为单 位的，1毫米等于1000微米。 ⚫ 目镜测微尺每一小格所代表的刻度值因物 镜放大倍率不同而改变，所以使用目镜测 微尺定粒径时，应按上述方法求出使用各 种放大倍率物镜下目镜测微尺每一小格的 实际数值，记录下来备用

·用已知刻度值的目镜测微尺测矿物颗粒时 先测出矿物所占测微尺的刻度格数，然后 乘以每一小格在该放大倍率下所代表的数 值，即得出矿物的粒径尺寸。对于圆形颗 粒只测其断面直径，而对于形状不规则的 颗粒要测相互垂直的两个方向的线度，取 其平均值。对针、柱状颗粒则用长乘宽表 示

⚫ 用已知刻度值的目镜测微尺测矿物颗粒时， 先测出矿物所占测微尺的刻度格数，然后 乘以每一小格在该放大倍率下所代表的数 值，即得出矿物的粒径尺寸。对于圆形颗 粒只测其断面直径，而对于形状不规则的 颗粒要测相互垂直的两个方向的线度，取 其平均值。对针、柱状颗粒则用长乘宽表 示

(二)显微照片测定法 ●利用陶瓷材料的显微照片进行粒度测定的具体方法是：将 照片用平行线分割成若干等份，平行线的数目越多，测定 结果越准确。测出每条平行线的长度(L),计算出全部 平行线上颗粒的总数(Z),按下列公式可求出颗粒的平 均粒径（微米)。 D=n.L.1000/Z.v(u) 式中d平均粒径； 平行线数目； 平行线的长度（毫米）： 被平行线切割的颗粒总数； 显微镜的总放大倍数

（二）显微照片测定法 ⚫ 利用陶瓷材料的显微照片进行粒度测定的具体方法是：将 照片用平行线分割成若干等份，平行线的数目越多，测定 结果越准确。测出每条平行线的长度（L），计算出全部 平行线上颗粒的总数（Z），按下列公式可求出颗粒的平 均粒径（微米）。 ⚫ D=n.L.1000/Z.v (u) ⚫ 式中 d——平均粒径; ⚫ n——平行线数目； ⚫ L——平行线的长度（毫米）； ⚫ Z—— 被平行线切割的颗粒总数； ⚫ V——显微镜的总放大倍数