Гальванические покрытия Справочник Ю.Д.Гамбург 2006-600 (1074331), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Далее остается только сравнить полученную рентгенограмму с таблицей, чтобы определить, какие вещества входят в состав покрытия. Если этих веществ несколько, то приходится дополнительно выяснять, какой из пиков к какому веществу относится. Некоторые межплоскостные расстояния для разных веществ оказываются одинаковыми, поэтому важно иметь набор из нескольких пиков.
Именно по этой причине и снимают дифрактограмму в широком интервале углов. Если реальные межплоскостные расстояния несколько отличаются от табличных, то это свидетельствует либо о погрешностях съемки (тогда необходимо дополнительно получить дифрактограмму от эталона с известным набором 4, либо — если сьемка выполнена коррекпю — о наличии тех или иных дефектов кристаллической структуры. Так, присутствие вакансий (пустот атомарного размера) приводит к систематическому уменьшению Ы в пределах одной сотой процента. При решении задач второго типа регистрируют только несколько важнейших дифракционных пиков избранного вещества, однако профиль каждого пика (т.е.
зависимость интенсивности отражения от угла) регистрируется подробно, с высокой степенью точности. Обычно регистрируют профили так называемых двух порядков отражения от одного и того же семейства плоскостей, например отражения [111) и [222), [200) и [400), а также аналогичные отражения от эталона (эталоном может служить хорошо отожженный образец из того же металла).
Далее обычно используют готовые компьютерные программы, основанные на анализе Фурье полученных профилей. Такие программы позволяют вычислить размер субзерен (ОКР), величину микроискажений и плотность дислокаций, а иногда и другие характеристики материала (например, наличие дефектов упаковки кристаллической решетки). Иногда можно обойтись и без специальных программ, пользуясь приближенными методами.
В учебниках и справочниках по рентгеновской дифрактометрии приведен ряд простых методов, которые позволяют выполнить оценочные расчеты, необходимые для проверки правильности работы компьютерной программы. Мы можем рекомендовать простую формулу для оценочного расчета размера ОКР— областей когерентного рассеяния рентгеновских лучей (которые обычно можно отождествить с субзернами): Р = Х(1,7з[п0 -ь 0,8)/(В соз О), (4,24) где  — так называемое физическое уширение пика рентгеновской дифракции. Для приближенного определения В достаточно измерить ширину дифракционного пика в радианах на высоте 0,4 максимальной интенсивности (рис.4.16) для изучаемого образца (полное уширение В,) и для эталона (инструментальное уширение В,), после чего искомую величину физического уширения найти как В = (В,' ь Вз)'~з.
гк2о п~ы4с~ .~~ ~ р Субзерна и зерна в гальванопокрытиях имеют размеры от 3 — 4 нм до нескольких мкм. При размере субзерен менее 5 нм покрытия можно считать аморфными. Микроискажения обычно имеют порядок 0,001-0,003. Вторую группу методов составляют различные методы электронной микроскопии. Рис. 4.16. Измерения полуширины пика рентгеновской дифракции. С помошью просвечивающей электронной микроскопии изучают внутреннее строение очень тонких пленок, получаемых локальным утоньшением с помощью метода электрополирования. Полирование производится вплоть до появления мелких сквозных отверстий в фольге.
Если вовремя прекратить процесс, то вблизи отверстий можно найти места, через которые ускоренные в микроскопе электроны (до 100 кэВ и более) проходят насквозь, создавая контрастную картину Контраст этот возникает вследствие того, что интенсивность электронных потоков, попадающих на экран или фотопластинку, различна для разных участков образца, и поэтому границы зерен, дислокации, дефекты упаковки и другие особенности дают резкие изменения яркости. В результате получаемое изображение несет довольно полную информацию о строении покрытия.
Теория дифракционного контраста разработана весьма подробно, и расшифровка получаемых изображений не представляет болыпого труда для специалиста. С помощью просвечивающей электронной микроскопии изучают и морфологию поверхности покрытий, но для этого изготовляют реплики этой поверхности (лаковые или угольные), которые сами по себе прозрачны для электронов, а контраст создается путем «подтенения» — напыления на них под небольшими углами непрозрачных металлических слоев. Однако для исследований морфологии поверхности в последнее время значительно чаще пользуются растровой электронной микро- скопией.
В этом методе используется электронный зонд, сканирующий изучаемую поверхность (строка за строкой), а изображение создают отраженные электроны. Современные аппараты этого типа чрезвычайно удобны в применении. Очень перспективен метод так называемой сканирующей туннельной микроскопии, в котором удается достичь разрешения на атомарном уровне, в том числе и непосредственно в электрохимической ячейке (ш ыШ). Наконец, для локального анализа химического состава покрытия применяются различные спектральные методы, которые часто совмещают с электронной микроскопией. При сканировании выбранного участка поверхности электронным пучком возникает рентгеновское излучение, характеристическое для каждого элемента, присутствующего в изучаемом объекте.
На его регистрации основаны методы микро- анализа состава поверхности. Еще более полную информацию позволяет получить детектирование энергий вторичных электронов (спектроскопия Оже-электронов и рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия), особенно в сочетании с ионным травлением, которое позволяет получать данные о распределении элементов по толщине образца. Литература Справочники 1. Каланер Л. И.
Справочник по гальваностегии. Киев; Техника, 1976. 2. Справочник по электрохимии/Под ред. А. М. Сухотина. Лз Химия, !98!. 3. Мельников П. С. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении. Мз Машиностроение, 1991. Монографии 1. Гамбург Ю. Д. Электрохимическая кристаллизация металлов и сплавов. Мс Янус-К, 1997.
2. Садаков Г А. Гальванопластика. Мз Машиностроение, 1987. 3. Груев И. Д., Матвеев Н. И., Сергеева Н. Г. Электрохимические покрытия изделий радиоэлектронной аппаратуры. Мл Радио и связь, 1988. 4. Грилихес С. Я., Тихонов К. И. Электрохимические и химические покрытия. Лс Химия, 1990. 5. Викарчук А, А., Воленко А.
П,, Ясников И. С. Дефекты и структуры, формирующиеся при злектрокристаллизации ГЦК-металлов. СПбс Политехника, 2004. 6. Нечаев Е. А. Хемосорбция органических веществ на металлах и оксидах. Харьков: Изд-во ХГУ, 1989. Обзорьг 1. Полукаров Ю. М. Электрокристаллизация металлов//«Физическая химия, современные проблемы. Мл Химия, !985. 2. Гамбург Ю. Д. Физико-механические свойства гальванопокрнший// Итоги науки, Серия Электрохимия. Т. 30. Мз ВИНИТИ, 1989.
3. Лукомский Ю. Я. и др. Электролитическое осаждение металлов на алюминий и его сплавы//Успехи химии, ! 991. Том 60, Вып. 5. С.1077. 4. Кругликов С. С. Выравнивание поверхности при злектроосажденин металлов!/Итоги науки. Серия Электрохимия. Т. 10, Мл ВИНИТИ, 1975. 5.
Гамбург Ю. Д., Давыдов А. Д., Харкац Ю. И. Изменение шероховатости поверхности при анодном растворении и катодном выделении металлов// Электрохимия. 1994. Т. 30. !Ча 5. С. 422. Учебника 1. Кудрявцев Н. Т. Электрохимнческие покрытия. Мл Химия, 1979. 2.
Ковенскнй И. М., Поветкин В. В. Металловедение покрытий, Мл СП Интермет Инжиниринг, ! 999. Слециализированный журнал Гальванотехника и обработка поверхности/Гл, ред. В. Н. Кудрявцев. Мз 1992 — 2005 гг. Т. 1-ХП1. Основные обозначения С 1) 1) и' Е вт вс рс а в ь Е е Г Н» ь Ь 1 У 1( К ( Ме М ги Лг„ п Р Р выход по току выравнивающая способность рассеивающая способность коэффициенты в эмпирических уравнениях полуширина рентгеновского пика коэффициентывэмпирических уравнениях концентрация (С„в объеме и тд.) коэффициент диффузии размер зерен (блоков) толщина подложки потенциал (Е равновесный и т.д.) модуль упругости заряд электрона фарадей твердость толщина покрытия высота ток плотносп тока (), анодная и т.д.) скорость нуклеации различные константы и коэф- фициенты электрохимические эквиваленты различные константы расстояние металл масса масса числоАвогадро количество электронов механическая нагрузка величинавыравнивающейспо- собности и и Я Т У и а б Е е т) 8 О 8 Х р » » Р Р и о и, гр заряд электросопротивление универсальная газовая постоян- ная радиус параметр адсорбции плошадь параметр адсорбции абсолютная температура электрическое напряжение объем (К мольный объем) критерий Вагнера заряд частицы коэффициент переноса поляризуемость таллина диффузионною слоя амплитуда шероховатости газонаполнение перенапрюкение степень заполнения Ь,гг( угол ренпеновскою отражения удельная электропровсдносп длина волны, глубина поверхн.
диффузии коэффициент Пуассона массовая доля коэффициент вязкости удельное электросопротивление плотность удельная поверхностная знерпи внутренние напряжения предел прочности время (длительность) потенциал в растворе частота угловая скорость Заявки на книги присылайте по адресу: 125319 Москва, а/я 594 Издательство «Техносфсра» е-шай: (гп1Б)йсесйповрйега.гп ва(евЖес)гповрйега.гп факс: (495) 956 ЗЗ 46 В заявке обязательно указывайте свой почтовый адрес! Подробная информация о книгах на сайте йвгр://ничксесйиовр)гега.гп Гамбург Юлий Давыдович Гальванические покрытия.
Справочник по применению Компьютерная верстка — С.М. Данилюк Дизайн — И.А. Куколева Дизайн книжных серий — С.Ю. Биричев Корректор — Ю.С. Борисенко Выпускаюший редактор — О.Н. Кулешова Ответственный за выпуск — О,А. Казанцева Формат 60х90/16. Печать офсетная. Гарнитура Ньютон. Печа. 13,5. Тираж ЯЮО зкз. (1-й завод 2500 эхз.) Зак М 328. Бумага офсет М1, плотность 65 г/м' Издательство «Техносфера» Москва, Лубянский проезд, дом 27/1 Диапозитивы изготовлены 000 «Европолиграфик» Отпечатано в 000 «Чебоксарская типография М1» 420019, г.
Чебоксары, пр. И. Яковлева, 15 .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
