Szövetszerkezet
A szövetszerkezet a makroszkopikus anyagok optikai mikroszkóppal összetevőkre fölbontható szöveti képe. Számos tudományág használja a vizsgálatok első lépéseként. A kőzettanban a kőzetek szövetszerkezete, a fémtani vizsgálatokban a fémek krisztallitos szövetszerkezete, a biológiában a növényi, állati és emberi szövetek szerkezete a legismertebb vizsgálati tárgy. De szövetszerkezete van a mesterségesen előállított anyagoknak is, például a szó szerinti szövésben létrejött szövetek esetében, vagy a kompozit anyagok szövete esetében.
Kőzetek szövetszerkezete
szerkesztésA kőzetszövet a kőzetek felépítésében részt vevő ásványok által meghatározott szövet, amelyet az ásványok alakja, elrendezése tesz jellegzetessé. A kőzetszövet a kőzetet kialakító folyamatokban jön létre, ezért vizsgálata a kőzet kialakulásáról tudósít.
A kőzetszövetek vizsgálata fontos terület a földi kőzetek meghatározásában, a kialakulási folyamatok rekonstruálásában. Legismertebbek talán a magmás kőzetek táblázata szerint áttekinthető kőzetszövet-szerkezetek. Ezek egy sorozatát a holdkőzetek szócikkben tanulmányozhatjuk,
A kőzetszövetek vizsgálata fontos terület a modern Naprendszerkutatásokban és anyagvizsgálatokban is. Ezeken keresztül ismerhetjük meg nem csak a holdkőzeteket, a marsi meteoritokat és a meteoritokat is, hanem a fölismert kialakulási folyamatok alapján rekonstruálhatjuk például a kialakulásuk geológiai környezetét és a meteoritok esetében akár a kondritos kisbolygók metszetét is.
Fémek szövetszerkezete
szerkesztésA fémeket is szemcsés szerkezet jellemzi, de ez a szerkezet többnyire ipari folyamatokban jön létre, mert csak kevés fém fordul elő terméselemként a természetben. A fémek szövetszerkezete is a fémet felépítő krisztallit szemcsék által meghatározott szövet. Ezt is az ásványok alakja, elrendezése teszi jellegzetessé és a fémet létrehozó folyamatokra jellemző.
A fémek szövetszerkezetének vizsgálata az ipari technológiák fejlesztése szempontjából igen nagy jelentőségű. A legismertebb olyan folyamatok, amelyek döntően befolyásolják a szövetszerkezetet az ötvözés és az edzés.
Biológiai anyagok szövetszerkezete
szerkesztés
A biológiai anyagok szövetszerkezetét leggyakrabban a sejtek alakítják ki. Középiskolai oktatásunkban szerepel a növények sejtes szöveteinek tanulmányozása. Ugyancsak fontos lehet a biológiai szövetszerkezet megfigyelésénél a sejtekből szerveződött nagyobb egységek, például rostok vizsgálata. A biológiai szövetszerkezet is több szerveződési hierarchiaszint fölismerését teszi lehetővé.
Mesterséges anyagok szövetszerkezete
szerkesztés
Többféle mesterséges anyag szövetszerkezetéről beszélhetünk. A legősibb a szálasanyagokból készült anyagoké (szövet, nemez, kötött kelme stb.), a legmodernebb a kompozitanyagoké.
Szőtt vagy kötött kelmék szerkezete
szerkesztésA szövetek körében a legismertebb a vászonkötés, amelyben a lánc- és a vetülékfonalak váltakozva keresztezik egymást alul-felül, sakktábla jellegű szöveti képet állítva elő, ha például a láncfonalakat fehérre, a vetülékeket feketére színezve képzeljük el. A legegyszerűbb kötött kelmeszerkezetet a fonalból hajlított hurkok (szemek) egymásba kapcsolódása hozza létre.
Kompozit anyagok szövetszerkezete
szerkesztésA kompozitanyagok leggyakrabban kétféle összetevőből állnak. Egy erősítőanyagbólból és egy tömbös, teret kitöltő anyagból, az ún. mátrixból. Makroszkopikus anyagként ilyen a vályog vagy a vasbeton ill. textilbeton is, vagy a ma már jobban ismert üvegszál vagy szénszál erősítéses műgyanták, de a mikroszkopikus szerkezetű anyagoknál a szálacskák igen aprók is lehetnek. Ide sorolhatók még a habok is, melyeknek egyik összetevője szilárd komponens (vagy folyadék is lehet), a másik pedig gáznemű. A szilárd haboknak sajátos szövetszerkezete van.
Szövetszerkezeti vizsgálatok
szerkesztésA szövetszerkezet vizsgálata a szemcsék alakját, a szemcsehatárok helyzetét, a szemcseméret meghatározását, a szemcsetípusok és a szemcsék gyakoriságának a megállapítását jelenti. A szövetszerkezeti vizsgálatokkal párhuzamosan az anyagoknak a fizikai és műszaki tulajdonságait is mérik, mert a kettő közötti kapcsolat megállapítása az ipari anyagfejlesztés első lépése. Az anyagok tulajdonságai a szövetszerkezettől is függenek, az anyagok fejlesztése részben a szövetszerkezetben is megfigyelhető szerkezeti változásokon keresztül történik.
Az anyagok felépítése fontos ismeret a modern ipar számára. Évezredeken át gyűjtött ismeret ez a görög atom fogalomtól a mai nanotechnológiákban használt ismeretekig.
A makroszkopikus anyagoktól elindulva számos olyan vizsgálat létezik, amely az anyag egyre mélyebb szerveződési szintjeit tárja föl. Néhányat kiválasztva egy sorozatot itt megemlítünk:
- Makroszkopikus vizsgálatok - megnyúlás, hőtágulás, elektromos- és hővezető képesség,
- Szövetszerkezeti vizsgálatok mikroszkóppal - szemcseméret, szemcseeloszlás,
- Optikai összetétel-meghatározások kőzettani vékonycsiszolatokon
- Röntgendiffrakciós vizsgálatok a kristályrács szerkezetéről (kristályszerkezet)
- Atomerőmikroszkópi vizsgálatok a felület szerkezetéről
- Ionsugaras összetétel-meghatározás a felület egy pontjáról
Az agyagok szövetszerkezetének megismerése csak az első lépés az ilyen mélyebb szerkezeti szinteket érintő vizsgálatokhoz. Az anyag szerkezeti hierarchiájának megismerése, a további részletek föltárása századunk egyik nagy programja az iparfejlesztés számára. Ennek egyik ékes bizonyítéka az, hogy már az űrrepülések kezdetétől fogva folynak anyagszerkezeti kutatások az űrrepülőgépen, később pedig a Nemzetközi Űrállomáson. Ezek egyike az anyagokat űrviszonyok között, kis gravitációs gyorsuláson kristályosító program, amelyhez a Magyar Űrkutatási Iroda egyik űrkutató csoportja is kapcsolódott a Miskolci Egyetemről. Ez az űrkutató csoport fejlesztette ki az űrkemencét is.
Irodalom
szerkesztés- Zorkóczy Béla (2000): Metallográfia és anyagvizsgálat. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest
- Prohászka János (1988): Bevezetés az anyagtudományba I., Tankönyvkiadó, Budapest
- Gillemot László (1967): Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat. Tankönyvkiadó, Budapest
- Bérczi Szaniszló (1985): Anyagtechnológia I. Egyetemi jegyzet. Tankönyvkiadó, Budapest
- Bérczi Szaniszló, Gucsik Arnold, Hargitai Henrik, Józsa Sándor, Kereszturi Ákos, Nagy Szabolcs, Szakmány György (2008): Kis atlasz a Naprendszerről (11): Kőzetszövetek a Naprendszerben. ELTE TTK Kozmikus Anyagokat Vizsgáló Űrkutató Csoport, Budapest
- Vigh H. Borbála, Kondics Lajos (2001): Összehasonlító szövettan. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest
- Máthé J. (1979): Az anyag szerkezete. A modern kémiai fizika alapjai. Műszaki Kiadó, Budapest
- Kovács Jenő, Gácsi Zoltán, Barkóczy Péter (2004): Összetett anyagok szövetszerkezetének rendezettsége. In: Képfeldolgozók és Alakfelismerők IV. Konferenciája : Miskolc-Tapolca, 2004. január 28-30. Miskolc : NJSZT-KÉPAF, 2004. p. 76-82.
- Gácsi Zoltán és munkatársai (2001): Sztereológia és képelemzés. Egyetemi tankönyv. (Szerk. Gácsi Zoltán), Miskolc, Well-Press Kiadó, 263 oldal.
- Kubovics Imre (2000): Kőzetmikroszkópia I–II. NT-42473, 534 old. Nemzeti Tankönyvkiadó, NT-42473, 534 old. Budapest
