מטלוגרפיה

מטלוגרפיה (metallography) היא המדע והאומנות של הכנת משטחי מתכת כדי שאפשר יהיה לבחון אותם, על ידי  ליטוש, הברקה, ואיכול כדי לחשוף את המבנים המיקרוסקופיים המרכיבים את המתכת. לאחר ההכנה, ניתן בקלות לנתח את הדוגמה בעזרת מיקרוסקופ אור או מיקרוסקופ אלקטרונים. טכנאי מנוסה יוכל לזהות סגסוגות ולחזות את תכונות החומר ודרכי העיבוד שלו, בשיטות מטלוגרפיות בלבד.

חומרים קרמיים ופולימריים ניתן גם להכין בשיטות אלה, ומכאן המונחים קרמוגרפיה, פלסטוגרפיה, והמונח הכולל מטריאלוגרפיה.

הכנת דוגמאות מטלוגרפיות
תפקיד ההכנה הוא לחשוף את המבנה האמיתי של החומר. החומרים עוברים הקשיה דרך חימום (thermosetting). כיום משתמשים באפוקסי בתהליך זה. בדרך כלל הדוגמה תידחס ותחומם לטמפרטורה גבוהה. 
בשלב הבא מלטשים את המתכת עם חומר מחוספס השורט ושוחק אותה. השימוש הנפוץ הוא בסיליקון קרביד בצורה של נייר זכוכית. שיטה אחרת היא בעזרת אבקת יהלום. ליטוש בעזרת יהלום נותן תוצאות טובות יותר בדרך כלל מנייר זכוכית, במיוחד אם יש צורך לחשוף נקבוביות. לבסוף יש להבריק את הדוגמה, זאת מבצעים בדרך כלל בעזרת אלומינה (אלומיניום אוקסיד) או סיליקה כדי לייצר גימור "חלק", נקי משריטות.

ניתוח התוצאות
קודם כל יש להתבונן בדוגמה ולראות אם ישנם אזורים שונים המנחים אותנו היכן כדאי להתבונן באמצעות המיקרוסקופ. לאחר מכן יש להתבונן במיקרוסקופ אור, תמיד לפני בחינה בעזרת מיקרוסקופ אלקטרונים. זאת משום ששימוש במיקרוסקופ אלקטרונים הוא יקר יותר ולוקח זמן רב יותר. מלבד זאת, ישנם מאפיינים מסוימים שניתן לראות רק בעזרת מיקרוסקופ אור, למשל צבע הדוגמה. דרך נוספת לניתוח הדוגמה היא בעזרת פיזור קרינת איקס (x-ray diffraction). בשיטה זו ניתן לגלות את האחוז של פאזות שונות הנמצאות בדוגמה, אם יש להן מבנה גבישי שונה.

ניתוח כמותי
ישנן שיטות כמותיות לניתוח הדוגמאות המטלוגרפיות. מדידות אפשריות הן מדידת עובי השכבה המצפה את פני השטח, או קוטר של חלקיקים מפאזות מסוימות הנמצאים על פני השטח. למשל, גרפיט ספרואידית הנמצאת על פני משטח של ברזל משיך. מדידות אחרות הן מדידות שבר נפחי של פאזה מסוימת או מרכיב מסוים במתכת, מדידת גודל הגרעינים, מדידת גודל והתפלגות גודל של חלקיקים.

ראו גם
 הנדסת חומרים
 מטלורגיה

קישורים חיצוניים

 

תחומים בכימיה
הנדסת חומרים