ایزو بررسی ساختار و اندازه دانه های تشکیل دهنده سرامیک ها

استاندارد ISO 13383:2012 سرامیک ها چیست؟
ایزو 13383-1: 2012 روش های دستی اندازه گیری برای تعیین اندازه ذره سرامیک مناسب (سرامیک پیشرفته، سرامیک فنی پیشرفته) با استفاده از اندازه گیری میکروسکوپی از قطعات آزمایشی  جلا داده شده را  توصیف می کند. روش های توصیف شده در استاندارد ISO 13383-1: 2012 قطر متوسط قطعه واقعی را تولید نمی کند، اما یک پارامتر تا حدی کوچکتر است، که بسته به روش مورد استفاده برای تجزیه و تحلیل یک بخش دو بعدی دارد. رابطه با ابعاد واقعی ذره بستگی به شکل اندازه ذره های سرامیک و ناهمسانگردی زیر ساختاری ذره دارد. ISO 13383-1: 2012 شامل دو روش اصلی، A و B است.

روش A میانگین روش رهگیری خطی است. روش A1 در مورد سرامیک تک فاز و سرامیک با یک فاز اصلی بلوری و فاز مرزی ذره شیشه ای کمتر از حدود 5 درصد حجمی است که برای شمارش کافی کفایت می کند. روش A2 در مورد سرامیک با میزان بیش از 5٪ حجم منافذ یا فازهای ثانویه اعمال می شود یا سرامیک با بیش از یک فاز بلوری بزرگ که در آن طول به صورت تکی اندازه گیری می شود، و به صورت اختیاری می تواند برای ایجاد یک توزیع اندازه استفاده شود. این روش دوم اجازه می دهد تا منافذ یا فاز ها تمایز داده شود و میانگین اندازه گیری خطی برای هر یک به طور جداگانه محاسبه شود.

روش B روش متوسط قطر دایره معادل است که برای هر نوع سرامیک با یا بدون فاز ثانویه اعمال می شود. این روش همچنین می تواند برای تعیین نسبت جنس ذره و توزیع اندازه آن استفاده شود.

نکته 1: این روش فرض می کند که فاکتور حجم واقعی فازی، با توجه به اصول استریولوژیکی، به قطعه های مساوی تقسیم می شود.
نکته 2: دستورالعمل هایی برای پرداخت و صیقل سرامیک فنی پیشرفته در ضمیمه های ایزو  ISO 13383-1:2012 آمده است. این روش در مورد سرامیک تک فازی یا چند فازی اعمال می شود، همان طور که در Al2O3/ZrO2, Al2O3/SiCw ،Si/SiC یافت می شود.
اگر مواد آزمایشی شامل منافذ جدا گانه باشد، این ها به عنوان فاز دوم برای این روش در نظر گرفته می شوند.
نکته 3: اگر مواد حاوی تخلخل بیش از 20٪ باشد، ریسک شدیدی وجود دارد که ریزساختار در طول فرآیند صیقل آسیب ببیند و اندازه گیری میزان کسر حجم منافذ ممکن است دچار خطا بشود. حجم فاز ثانویه ذره ها یا تخلخل موجود در سطوح کمتر از 0.05 در معرض خطای قابل توجه و پراکندگی بالقوه در نتایج هستند. برای بهبود اثر بخشی و صحت نتایج، تعداد بیشتری از میکروگرافی ها از حداقل سه مورد نیاز است.

نکته 4: بسیاری از سرامیک ها دارای مقادیر کمی از فازهای شیشه ای ثانویه است. برای تعیین برآورد مناسب از محتوای فاز شیشه ای، ماده شیشه ای بین دانه های کریستالی باید قابل مشاهده باشد وبنابراین باید حداقل عرض آن 0،5 µm باشد. متد های این قسمت از ISO 13383 برای غشائ باریک شیشه ای در اطراف ذره مناسب نیست.

نکته 5: ریزساختارها به ندرت همگن هستند و محتویات فاز می توانند از میکروگراف به میکروگراف متفاوت باشند.ضروری است که یک منطقه به اندازه کافی گسترده از بخش آماده شده را بررسی کنید تا اطمینان حاصل شود که مناطق انتخاب شده برای ارزیابی مناسب و کافی هست و در بر گیرنده بی نظمی و خطا چشم گیر نباشد. این روش فرض می کند که مناطق انتخاب شده از یک مقطع آماده شده، از لحاظ آماری نمای کلی بخش نمونه ای است.

اصطلاحات و تعاریف در ISO 13383 

برای اهداف این استاندارد، شرایط و تعاریف زیر در نظر گرفته می شود.

1.    کسر حجم فاز 
حجم اشغال شده توسط یک مرحله مشخص و قابل شناسایی موجود در یک ماده بیان شده به عنوان کسری از کل در نظر گرفته می شود.
2.    فاز اولیه
فاز اصلی در یک ریزساختار، حاوی بیش از 50 درصد حجم و یا منطقه در یک مقطع عرضی است.
3.    فاز ثانویه
یک یا چند مرحله قابل تشخیص دیگر غیر از مرحله اولیه بلوری در یک ماده که فاز ثانویه نامیده می شود.