人类史上令人叹为观止的极限精度制造成果有哪些

说道精度，就不得不提在材料学中最重要的一个方面：表征。

要想研究一种材料性能，握在手里把玩是远远不够的，就算你拿出放大镜离近了看，也只能看到表面的一些坑坑洼洼，而为了知晓一种材料的显微结构，科学家至少要下到微米级(放大千倍)，如果要获得更深入的信息，甚至要下到纳米级(放大万倍)。如今，材料表征已经可以进行到原子级别的研究，那就是原子探针(atom

probe)技术，可以算是材料表征领域王冠上最闪亮的那颗钻石。而随着表征尺度的下降，试样制备的难度却是指数级地上升。这对试样制备技术以及设备的精度提出极高的要求。

就拿广泛应用于各种机械组件的马氏体钢来举例，要研究马氏体长什么样子，最基本的当然是放到光学显微镜下看看啦。光镜(OM)长相非常朴实，我想大部分人在高中阶段就有接触：

但是试样制备却要经历一些坎坷，首先得用砂纸把试样表面打磨平整，消除划痕，然后再用抛光布把打磨后的试样抛得像镜面一样，最后还要用酸液腐蚀表面才能将显微结构凸显出来。但对我们学材料的来讲，金相制备是最基本的啊，几个小时的工作量而已，本科生就能解决。OM下马氏体长这个样子：但是试样制备却要经历一些坎坷，首先得用砂纸把试样表面打磨平整，消除划痕，然后再用抛光布把打磨后的试样抛得像镜面一样，最后还要用酸液腐蚀表面才能将显微结构凸显出来。但对我们学材料的来讲，金相制备是最基本的啊，几个小时的工作量而已，本科生就能解决。

原来马氏体钢里面是这样的板条结构!毕业论文终于有着落啦~但科学家并不满足于此，他们想看的更仔细，于是试样被放在了扫描电子显微镜里面(SEM)，相比于OM，SEM就长得高大上许多了：原来马氏体钢里面是这样的板条结构!毕业论文终于有着落啦~但科学家并不满足于此，他们想看的更仔细，于是试样被放在了扫描电子显微镜里面(SEM)，相比于OM，SEM就长得高大上许多了：

我是学材料的，考了金相技术二级工程师的证书，呵呵。

狭义的金相图片是将金属试样进行切割、镶嵌、磨光、抛光、腐蚀处理后,使金属显露出它的晶粒、晶界、缺陷、夹杂等微观晶体结构，并在OM（光学显微镜）下进行显微摄像得到的图片。它的放大倍数一般最高达到2000倍。

现在的很多金相也通过SEM（扫描电子显微镜）、TEM（透射电子显微镜）来直接获得。他们主要用来观察材料的位错（能看到清晰的位错线），放大倍数一般为5000到30000倍。

更精密的仪器是STM（扫描隧道显微镜），它的放大倍数可以达到原子级别，也就是纳米级，主要用来计算材料的晶粒度。（晶粒度即晶粒的平均尺寸。）

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