透射电子显微镜(TEM)方法通过从低倍率到原子分辨率的成像，以及从薄标本的小区域获取化学和晶体学信息，基本上可以同时检查微观结构特征。本文讨论了该技术的基本原理，特别是用于解决材料问题。背景信息提供，以帮助了解基本操作和原理，包括仪器仪表，物理信号产生和检测，图像形成，电子衍射，和光谱技术与数据分析。

本文描述了通过测量润滑剂和材料的质量变化或尺寸变化来确定磨损损失。讨论了磨损质量损失测量方法和尺寸测量方法的原理、优缺点。本文详细介绍了纳米尺度的磨损测量，如原子力显微镜(AFM)测量和扫描电子显微镜测量。综述了原子级磨损测量技术，即透射电镜(TEM)测量和原子力显微镜(AFM)与透射电镜(TEM)相结合测量。

本文论述了贫铀的物理冶金和金相学原理。它描述了用于透射电子显微镜的薄箔的制备技术，并在黑白图像的帮助下说明了铀和铀合金的微观结构。本文还提供了蚀刻和检测铀合金的应用信息，在宏观和微观尺度上，在表征晶粒结构、偏析模式、夹杂物和凝固和机械加工过程中产生的金属流动几何形状方面。

本文回顾了数字图像采集、处理、分析和材料表征输出中通常遵循的序列的主要理论和实践方面。它讨论了数字成像，图像处理和分析的主要方法，应用于材料的显微镜。本文介绍了光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜的采样、分辨率和量子化的基本概念。它讨论了一个数字图像的获取，准确地表示在观察下的样品和输出图像到打印机。还描述了用于增强数字图像和提取定量信息的方法。不同类型的图像分割，即自适应分割和基于轮廓分割，进行了综述。文章还介绍了图像处理和分析在材料表征中的应用案例。

本文讨论了铁基、镍基和钴基三种铸造和锻造耐热合金的试样制备。样品制备包括切片、安装、研磨、抛光和蚀刻。本文阐述了铸造和锻造耐热合金的显微组织组成。介绍了磁蚀刻法识别铁氧体的方法。对变形合金中的精细强化相和耐热合金中的体萃取进行了透射电镜检查。本文还综述了变形耐热合金中的γ素数相、γ双素数相、eta相、laves相、sigma相、mu相和chi相。

阳极氧化是铝最常见的表面处理之一，用于防腐。本文介绍了障碍型氧化膜和多孔型氧化膜的结构和生长特性。讨论了铝或铝合金试样阳极氧化过程中涉及的每个步骤。阳极氧化工艺包括预处理(脱脂、蚀刻和抛光)、阳极氧化、着色和密封。本文通过透射电子显微镜和扫描电子显微镜观察了阳极氧化膜的形貌，以检测阳极氧化膜的性能。

微观结构分析是通过使用显微镜对微观结构特征的形态、元素组成和晶体学的组合表征。本文综述了冶金研究中最常用的三种电子显微镜，即扫描电子显微镜、电子探针显微分析和透射电子显微镜。简要介绍了工作原理、仪器仪表(包括能量色散x射线探测器)、空间分辨率、技术的典型应用、元素分析检测阈值和精度、限制、样品要求以及相关技术的能力。

本文介绍了金属表面分析方法的操作和性能，包括扫描电子显微镜、电子探针微量分析、透射电子显微镜、二次离子质谱和x射线光电子能谱。它提供了关于扫描螺旋微探针的能力、典型用途、空间分辨率、元素分析检测阈值和精度、限制、样品要求和工作原理的信息。

透射电子显微镜在断口表面及其相关现象研究中的应用，使得获得比光学显微镜大得多的放大倍数和景深成为可能。本文综述了制备单级、双级和提取断裂表面副本的方法。它讨论了工件的类型及其对这些副本的影响，并提供了关于副本阴影的信息。文章最后对透射电子断口图和扫描电子断口图进行了比较，并附有说明。

分析透射电子显微镜(ATEM)在材料表征技术中是独特的，因为它基本上可以通过高分辨率成像同时检查微观结构特征，并从样品的小区域获取化学和晶体学信息。本文阐述了该技术在解决材料问题中的有效性。文章的第一部分提供了关于分析电子显微镜(AEM)及其基本操作特性以及电子光学、电子束/样品相互作用和信号的产生、信号探测器、电子衍射、成像、x射线显微分析、电子能量损失谱学和样品制备的信息。第二部分由12个例子组成，每个例子都说明了可以用AEM解决的特定类型的材料问题，至少是部分问题。