Определение плотности дислокаций методом ямок травления

В массивных образцах дислокационную структуру можно выявить металлографически – травлением шлифов специальными методами. Выявление дислокаций возможно при тепловом, вакуумном, химическом или электролитическом травлении. Дислокациям на поверхности металлографических шлифов соответствуют ямки, которые называются ямками травления. Их образование в районе выходов дислокаций на поверхности связано с тем, что область кристаллической решетки вблизи дислокации имеет избыток энергии, за счет чего облегчено удаление атомов с поверхности твердого тела на этих участках. Различным кристаллографическим плоскостям соответствует разная форма ямок. Например, плоскости (111) соответствуют ямки в виде равносторонних треугольников, а (110) – в виде квадратов.Огранка ямок четко наблюдается при совпадении плоскости шлифа с кристаллографической плоскостью. Отклонение кристаллографической плоскости от шлифа на небольшой угол приводит к искажению формы ямок травления, если это отклонение незначительно.Наличие ямок травления в местах выходов дислокаций на поверхность позволяет определить их плотность и исследовать блочную структуру металла.

Для определения плотности дислокаций площадь фотографии разбивают на несколько одинаковых квадратов и подсчитывают число ямок травления i в квадрате. По нескольким квадратам рассчитывают среднее значение i .

Плотность дислокаций рассчитывают по формуле

(9)

где iср - среднее значение i

М – увеличение микроскопа;

S – площадь квадрата, см2.

Метод ямок травления дает большую погрешность, чем электронно-микроскопические исследования, но проще в исполнении.

Порядок выполнения работы

Ознакомиться с методами определения плотности дислокаций.

Определить плотность дислокаций по количеству дислокаций:

а) подсчитать число выходов дислокаций N на поверхность;

б) определить площадь фотографии и увеличение;

в) определить вероятностный коэффициент, исходя из типа кристаллической решетки образца;

г) подставить найденные значения в формулу (5).

Определить плотность дислокаций методом секущих:

а) измерить длины проекций дислокаций на плоскость фольги и нанести на гистограмму (рис.2.);

б) определить lo как наиболее часто встречающуюся длину дислокаций;

в) подсчитать толщину фольги t по формуле (7);

г) нанести на фотографию сетку шагом h = 2t, считая края фотографии элементами сетки;

д) подсчитать число пересечений число линий дислокаций q с линиями нанесенной сетки;

е) измерить суммарную длину Т нанесенной сетки;

ж) определить плотность дислокаций, подставив полученные значения в формулу (6).

Определить плотность дислокаций методом ямок травления:

а) разбить фотографию на квадраты произвольной площади;

б) определить количество ямок травления i для нескольких квадратов и усреднить их;

в) подставить полученные значения в формулу (9).

Содержание отчета

Основные сведения об электронной микроскопии:

а) схема и описание электронного микроскопа;

б) применение прямого и косвенного методов исследования.

Основные сведения о способах определения плотности дислокаций:

по числу выходов на поверхность;

методом секущих;

по ямкам травления.

Гистограмма распределения дислокаций по длинам.

Сравнение величин плотности дислокаций, рассчитанных разными способами. Анализ результатов.

2.6. Контрольные вопросы

Что называется разрешающей способностью?

Какими способами можно увеличить разрешающую способность прибора?

Почему электронные микроскопы имеют хорошую разрешающую способность?

Что называют полезным увеличением прибора?

Для чего предназначена электронная пушка?

Какую функцию исполняет конденсорная линза?

Какую функцию исполняет объективная линза?

Какую функцию исполняет промежуточная линза?

Какую функцию исполняет проекционная линза?

Для чего в электронном микроскопе создают вакуум?

Каким процессом определяется образование изображения от аморфного образца?

Каким процессом определяется образование изображения от кристаллического образца?

Каков порядок изготовления металлических фольг?

Как определяют увеличение электронного микроскопа?

Как отделяют лаковую реплику?

Как повысить контрастность изображения реплики?

Для чего нужны двухступенчатые реплики?

Как определяют разрешающую способность прибора?

Как определяют толщину лаковой реплики?

Как определяют толщину нанесенного серебра?

Как определяют толщину углеродной реплики?

Как отделяют углеродную реплику от серебра?

Как отделяют лаковую реплику от желатины?

Поиск по сайту: