明暗场里的金相问题

　　与金相制备类似，必须执行顺序步骤来制备陶瓷样品以进行微观结构研究，但每一步都需要仔细选择参数，并且必须进行优化，不仅针对每种类型的陶瓷，而且针对特定等级。它们固有的脆性使得建议在从切片到最终抛光的每个制备步骤中用金刚石代替传统磨料。由于陶瓷的耐化学性，蚀刻可能是一个挑战。

　　超越明场

　　几十年来，光学显微镜一直被用来深入了解材料的微观结构。

　　亮场(BF)照明是金相分析中最常见的照明技术。在入射BF中，光路来自光源，穿过物镜，被试样表面反射，通过物镜返回，最后到达目镜或相机进行观察。由于大量入射光反射到物镜中，平坦表面会产生明亮的背景，而非平坦特征，如裂纹、孔隙、蚀刻晶界或具有不同反射率的特征，如表面上的沉淀物和第二相夹杂物，随着入射光以各种角度散射和反射，甚至部分吸收，会显得更暗。

　　暗场(DF)是一种鲜为人知但功能强大的照明技术。DF照明的光路穿过物镜的外空心环，以高入射角落在试样上，在表面反射，然后穿过物镜的内部，最后到达目镜或相机。这种类型的照明会导致平面看起来很暗，因为绝大多数以高入射角反射的光都会错过物镜的内部。对于具有平坦表面的样品，偶尔会出现非平坦特征——裂纹、孔隙、蚀刻晶界等——DF图像显示了具有对应于非平坦特征的较亮区域的暗背景，这些区域将更多的光散射到物镜中。

　　微分干涉对比度(DIC)，也称为Nomarski对比度，有助于观察试样表面的微小高度差异，从而增强特征对比度。DIC使用沃拉斯顿棱镜、偏振器和分析器，它们的透射轴彼此垂直(交叉90°)。被棱镜分离的两个光波在从试样表面反射后发生干涉，使高度差异表现为颜色和纹理的变化。

　　对于大多数情况，入射光显微镜提供了所需的大部分信息，但对于某些情况，特别是聚合物和复合材料，透射光显微镜(用于透明材料)和染色剂或染料的使用可以提供对微观结构的洞察，而在使用标准大块样品制备和正常入射照明时，微观结构将保持隐藏。

　　由于许多热固性材料对常见的金相蚀刻剂呈惰性，因此通常最好用透射偏振光观察样品的微观结构，以增强离散特征的折射率差异。