мини|alt=Микрографија бронзе која открива ливену дендритску структуру|Техника карактеризације, оптичка микроскопија, која приказује дендритску микроструктуру легуре бронзе на микронској скали. Карактеризација у науци о материјалима је широк и општи процес којим се испитују и мере структура и својства материјала. То је фундаментални процес у области науке о материјалима, без којег се не би могло доћи до научног разумевања инжењерских материјала. Обим термина често варира; неке дефиниције ограничавају употребу термина на технике које проучавају микроскопску структуру и својства материјала, док други користе термин да означе било који процес анализе материјала, укључујући макроскопске технике као што су механичко испитивање, термичка анализа и израчунавање густине. Скала структура које се посматрају у карактеризацији материјала креће се од ангстрема, као што је снимање појединачних атома и хемијских веза, до центиметара, као што је снимање структура грубог зрна у металима.

Иако се многе технике карактеризације практикују вековима, као што је основна оптичка микроскопија, стално се појављују нове технике и методологије. Посебно је појава електронског микроскопа и масене спектрометрије секундарних јона у 20. веку револуционизовала ову област, омогућавајући снимање и анализу структура и састава на много мањим скалама него што је то раније било могуће, што је довело до огромног повећања нивоа разумевања зашто различити материјали показују различита својства и понашања.Матис, Данијел (Mathys, Daniel), Zentrum für Mikroskopie, Универзитет у Базелу: Die Entwicklung der Elektronenmikroskopie vom Bild über die Analyse zum Nanolabor, У новије време, микроскопија атомских сила је додатно повећала максималну могућу резолуцију за анализу одређених узорака у последњих 30 година.Patent US4724318 – Atomic force microscope and method for imaging surfaces with atomic resolution – Google Patents

Микроскопија мини|Слика алуминијума добијена оптичком микроскопијом мини|Слика површине графита на атомском нивоу добијена помоћу STM-а

Микроскопија је категорија техника карактеризације које испитују и мапирају површинску и потповршинску структуру материјала. Ове технике могу да користе фотоне, електроне, јоне или физичке конзолне сонде за прикупљање података о структури узорка на различитим скалама дужине. Неки уобичајени примери техника микроскопије укључују:

Оптичка микроскопија Скенирајућа електронска микроскопија (SEM) Трансмисиона електронска микроскопија (TEM) Микроскопија јона поља (FIM) Микроскопија скенирајућом сондом (SPM) Микроскопија атомских сила (AFM) Скенирајућа тунелска микроскопија (STM) Топографија рендгенске дифракције (XRT) Томографија атомском сондом (APT)

Спектроскопија Спектроскопија је категорија техника карактеризације које користе низ принципа за откривање хемијског састава, варијације састава, кристалне структуре и фотоелектричних својстава материјала. Неки уобичајени примери техника спектроскопије укључују:

Оптичко зрачење Ултраљубичаста-видљива спектроскопија (UV-vis) Инфрацрвена спектроскопија са Фуријеовом трансформацијом (FTIR) Термолуминисценција (TL) Фотолуминесценција (PL)

Рендгенско зрачење мини|Први приказ рендгенске дифракције тла на Марсу - анализа CheMin открива фелдспат, пироксене, оливин и још много тога (ровер Кјуриосити на локацији „Rocknest”, 17. октобра 2012). мини|Рендгенска дифракција праха Y2Cu2O5 и Ритвелдово утачњавање са две фазе, што показује 1% нечистоће итријум-оксида (црвени маркери)|400x400px Рендгенска дифракција (XRD) Рендгенско расејање под малим углом (SAXS) Енергетски дисперзивна рендгенска спектроскопија (EDX, EDS) Таласно дисперзивна рендгенска спектроскопија (WDX, WDS) Спектроскопија губитка енергије електрона (EELS) Рендгенска фотоелектронска спектроскопија (XPS) Ожеова електронска спектроскопија (AES) Рендгенска фотонска корелациона спектроскопија (XPCS)

Масена спектрометрија

Модови масене спектрометрије: Електронска јонизација (EI) Масена спектрометрија термалне јонизације (TI-MS) MALDI-TOF Масена спектрометрија секундарних јона (SIMS)

Нуклеарна спектроскопија

мини|PAC који испитује локалну структуру коришћењем радиоактивних језгара. Из обрасца се добијају градијенти електричног поља који решавају структуру око радиоактивног атома, у циљу проучавања фазних прелаза, дефеката, дифузије.|400x400px Спектроскопија нуклеарне магнетне резонанце (NMR) Месбауерова спектроскопија (MBS) Пертурбована угаона корелација (PAC)

Остало Фотонска корелациона спектроскопија / Динамичко расејање светлости (DLS) Терахерцна спектроскопија (THz) Електронска парамагнетна/спинска резонанција (EPR, ESR) Расејање неутрона под малим углом (SANS) Радерфордова спектрометрија повратног расејања (RBS) Просторно резолована акустична спектроскопија (SRAS)

Макроскопско испитивање Огроман број техника се користи за карактеризацију различитих макроскопских својстава материјала, укључујући:

Механичко испитивање, укључујући испитивање на затезање, притисак, торзију, пузање, замор, жилавост и тврдоћу Диференцијална термичка анализа (DTA) Диелектрична термичка анализа (DEA, DETA) Термогравиметријска анализа (TGA) Диференцијална скенирајућа калориметрија (DSC) Техника импулсне ексцитације (IET) Ултразвучне технике, укључујући резонантну ултразвучну спектроскопију и методе ултразвучног испитивања у временском доменуТруел, Р. (Truell, R.), Елбаум, Ч. (Elbaum, C.) и Чик, К. Б. (Chick, C.B.), Ultrasonic methods in solid state physics, Њујорк, Academic Press Inc., 1969.

мини|525x525px|(a) ефективни индекси преламања и (b) коефицијенти апсорпције интегрисаних кола добијени путем терахерцне спектроскопије

Види још Аналитичка хемија Инструментална хемија Технике карактеризације полупроводника Карактеризација везивања плочица Карактеризација полимера Карактеризација липидног двослоја Карактеризација лигнина Карактеризација наночестица MEMS за in situ механичку карактеризацију

Референце

Категорија:Наука о материјалима