断口形貌学的普遍特点

断口形貌学的普遍特点-断口分析电子显微镜技术

断口形貌学的一个普遍特点是，在不同的放大倍数下，即使小到原
子级别，断口都有可描述的细节。这就提出了一个问题，断口表面
的研究究竟应该在多大的放大倍数下进行呢?这个问题的答案取决
于很多因素，尤其是研究目的以及所需要信息的类型。还有一个关
键的问题是进行观察的尺度和材料微观结构尺度之间的关系。断口
形貌观察的范围非常大，从10负10次方～1m，甚至更大。但由于每
一样技术都有可应用的范围限制，因此在相同的放大倍数下，使用
不同的技术手段所观察到的断口形貌特点会有所不同。微观结构的
尺寸是材料本身的特点，而且很多材料都有不同层次的结构，也就
有不同层次的微观结构尺寸。某一特定断口形貌的尺寸取决于所需
研究问题的性质。分形几何学
  无论在何种放大倍数下进行观察，断口表面总是粗糙不平，这
给定性或使用数学术语对断口表面进行描述带来了很大困难。很多
现象中都存在着类似的问题，并且在复杂的自然现象中则尤为明显
。断口表面的花样看起来似乎杂乱无章，完全随机，却又显示出某
种内在的一致性。为解决这个问题，Mandelbrot引入了一个新的数
学方法，并用“分形几何”来描述这些无规律的、碎片状的现象。
这个方法被广泛地接受并且被迅速应用到众多的科学和工程的分支
学科中，受到了断口形貌学研究人员，特别是那些需要进行定量分
析研究者的欢迎。同时图像分析设备和计算机软件的不断发展也给
分形几何方法的应用提供了可能。尽管在断口形貌学中，应用分形
几何学(fractal geometry)受到很多限制，但其概念为理解断口形
貌学的一些问题提供了非常有价值的工具。研究人员已经试图将断口
形貌学的一些问题提供了非常有价值的工具。研究人员已经试图敬将断裂
产生断口表面的分形几何参数与材料的工程性能联系起来，例如受损
的骨头的强度和非风化和布满裂纹石头的强度等

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