Каковы применения поляризационной микроскопии в металлографическом анализе?
Поляризационный микроскоп — важный инструмент для изучения и идентификации веществ с двойным лучепреломлением с использованием поляризационных характеристик света. Пользователи могут использовать его для наблюдения с одной поляризацией, наблюдения с ортогональной поляризацией и наблюдения с конусным светом. Широко используемый в исследованиях и инспекциях в таких областях, как геология, химическая инженерия, медицина и т. д., он также может наблюдать кристаллические фазы жидких полимерных материалов, биополимеров и жидкокристаллических материалов. Это идеальный инструмент для исследовательских учреждений и высших учебных заведений для проведения исследований и обучения.
Принцип работы:
Два поляризационных фильтра поляризационного микроскопа расположены под углом 90 градусов для получения так называемого «темного пятна». В этот момент поле зрения полностью черное. Если образец демонстрирует изотропию в оптике (одиночный рефрактор), независимо от того, как вращается столик, поле зрения остается темным. Это происходит потому, что направление вибрации линейно поляризованного света, формируемого поляризационным зеркалом, не меняется. Согласно закону Мариуса, интенсивность прошедшего света равна 0. Если образец имеет характеристики двойного лучепреломления, поле зрения станет ярче. Это связано с тем, что линейно поляризованный свет, излучаемый поляризационным зеркалом, попадает в двулучепреломляющее тело и производит два типа линейно поляризованного света (о-свет и е-свет) с разными направлениями вибрации. Когда эти два типа света проходят через поляризационное зеркало, поскольку свет не подчиняется закону преломления и направление его поляризации не составляет 90 градусов по отношению к поляризационному зеркалу, в поле зрения через поляризационное зеркало можно увидеть яркое изображение. .
Применение поляризационного микроскопа в металлографическом анализе:
1. Отражение поляризованного света на анизотропных металлических шлифовальных поверхностях.
Наблюдение анизотропных кристаллов в ортогонально поляризованном свете. Из-за разной ориентации каждого зерна на металлографической шлифовальной поверхности оптически анизотропных металлов, т. е. разного положения «оптической оси» каждого зерна, плоскости поляризации отраженного поляризованного света в каждом зерне поворачиваются на разные углы. С помощью поляризационного микроскопа в окуляр можно наблюдать контраст зерен разной яркости. Вращение столика эквивалентно изменению угла между направлением поляризации и оптической осью. Поверните сцену на 360 градусов и наблюдайте четыре ярких и четыре темных изменения в поле зрения. Это эффект поляризации анизотропных кристаллов в ортогонально поляризованном свете.
2. Отражение поляризованного света на изотропных металлических шлифовальных поверхностях.
Когда изотропные металлы наблюдаются в ортогонально поляризованном свете, из-за их одинаковых оптических свойств во всех направлениях плоскость поляризации отраженного света не может вращаться. Линейно поляризованный свет падает вертикально на изотропную металлическую шлифовальную поверхность, и поскольку отраженный свет по-прежнему линейно поляризован, он блокируется ортогональным поляризационным зеркалом. Следовательно, отраженный поляризованный свет не может пройти через поляризационное зеркало, и поле зрения становится темным, что представляет собой явление затухания. Вращающаяся погрузочная платформа также не имеет изменений яркости. Это явление изотропных металлов при ортогональной поляризации. При исследовании изотропных металлов в условиях ортогональной поляризации необходим специальный метод изменения оптических свойств исходного кристалла. Обычно используемые методы включают глубокое травление или анодирование поверхности. Например, некоторые люди используют глубокое травление, чтобы увидеть игольчатые мартенситные и исходные аустенитные зерна в высокоуглеродистой никель-хромовой стали. Некоторые используют этот метод для наблюдения мартенситных, бейнитных, низкоуглеродистых мартенситных и других полей.
3. Поляризационный анализ неметаллических включений.
Правильная идентификация неметаллических включений часто требует использования нескольких методов обнаружения для получения точных оценок. Среди них металлографический метод является относительно простым и распространенным подходом, занимающим важное место. Обычно оптические свойства анализируются под поляризационным микроскопом с использованием ярких, темных и поляризованных световых полей.
