什么是「金相显微镜」?
金相显微镜|专为金属组织分析设计的高精度观察工具
金相显微镜(Metallurgical Microscope) 是专门用来观察 金属材料与其组织结构(即金相) 的光学显微镜。它属於反射光显微镜的一种,主要利用 反射光(从样品表面反射回来的光) 来观察 不透明的固体样品。
金相显微镜的主要特点:
| 特性 | 说明 |
| 观察对象 | 不透明物质,如:钢铁、铝合金、铜、焊接件、热处理样品等。 |
| 照明方式 | 同轴反射光照明为主,有时亦具备下方透射光照明。 |
| 样品准备 | 样品需经过切割 → 嵌埋 → 研磨 → 抛光 → 蚀刻等程序,以显现微观组织。 |
| 观察目的 | 分析金属的显微组织(如:铁素体、珠光体、麻田散铁等),评估热处理效果、焊接品质、晶粒大小、材料缺陷等。 |
| 搭配设备 | 可搭配数位摄影系统与金相分析软体,用於量测、拍照与报告撰写。 |
金相显微镜与一般生物显微镜的差异:
| 项目 | 金相显微镜 | 生物显微镜 |
| 光源 | 反射光(上方)为主,有些也有透射光 | 透射光(下方)为主 |
| 样品性质 | 不透明固体(金属、合金等) | 透明或半透明样品(细胞、组织) |
| 工作距离 | 避免物镜接触硬样品 | 较短 |
| 物镜设计 | 平场消色差、长工作距离、高倍率、反射型设计 | 适合透射光观察的设计 |
金相显微镜与一般生物显微镜的差异:
- 材料科学与工程:分析金属微观组织与晶粒大小。
- 品质控制(QC):检查产品是否有裂缝、夹杂物、孔洞等缺陷
- 失效分析:判断金属元件破裂、疲劳、腐蚀的原因。
- 热处理验证:观察是否达到预期的组织变化(例如马氏体形成)。
- 焊接检查:观察熔池、热影响区的微结构。
- 学术研究与教学:材料学、金属学、失效分析课程。
金相显微镜可以观察哪些材料?
- 金属、合金、铸件、焊点、电子零件、陶瓷、硬质塑胶、镀层表面、PCB、刀具磨耗面等皆可。
金相显微镜需要怎么准备样品?
- 样品需经 切割 → 镶埋 → 研磨 → 抛光 → 蚀刻 等步骤,使表面光滑且显示出组织结构,方能清晰观察。
蚀刻是必要步骤吗?
- 若需观察晶粒与相组织,蚀刻是必要步骤;但若仅检视表面刮痕或镀层厚度,则可不蚀刻。
直立式与倒立式金相显微镜有何差异?
- 直立式(Upright):光源在上方,由上往下照射,适合平面或小型样品。
- 倒立式(Inverted):光源在下方,由下往上照射,样品放置方便,适合大型、重型试件。
金相显微镜可搭配摄影或电脑分析吗?
- 可。多数机型可外接 CCD/CMOS相机 与 金相影像分析软体,进行影像撷取、量测、粒径统计与报告输出。
金相显微镜如何避免观察画面反光或不清楚?
- 确保样品抛光良好且表面清洁。
- 调整反射光亮度与孔径光阑。
- 使用适当滤光片(如ND或偏光片)改善对比。
金相显微镜需要定期校正吗?
- 建议每年由专业厂商进行一次 光轴与倍率校正,以确保量测精度与影像一致性。
镜头与物镜如何保养?
- 避免用手触摸镜面,观察完毕后以镜头纸或光学棉轻拭,并保持防尘罩覆盖。
可否用金相显微镜进行量测?
- 可。搭配 影像量测软体 可量测晶粒大小、镀层厚度、裂缝宽度等,精度可达微米等级。
是否可搭配偏光或DIC功能?
- 部分机型可选购 偏光组件、微分干涉(DIC)或明/暗视野切换模组,提升不同材质的对比度与立体感。

