Формування структури сплавів системи Sn-Cu з вуглецевими нанотрубками - Дипломная работа

В результаті поєднання цих властивостей робить ВНТ ідеальним армуючим матеріалом для досягнення оптимізований властивостей і покращення властивостей композитів. Для створення композитів такого типу принципове фундаментальне і прикладне значення мають дослідження міжфазних реакцій між оловом (або іншим металом який застосовують як матрицю) та нанотрубками покритими іншим металом (Cu, Ni та ін.), які на сьогодні відсутні. Зважаючи на це метою цієї роботи є отримання дисперсних металевих композитів на основі олова зміцнених вуглецевими нанотрубками покритими міддю та дослідження структури композитів в процесі термічної обробки в тому числі обробки в рідкому стані. Для кожної речовини існує температура, яка називається критичною Ткр,вище якої рідина не може перебувати у рівновазі з своєю парою. За допомогою таких стрибкоподібних переміщень молекул в рідинах здійснюється дифузія, яку, на відміну від безперервної, називають дифузією стрибком.Якщо взаємне розташування молекул хаотичне, то ймовірність того, що молекула 1 знаходиться в елементі обєму DV1, а молекула 2 в той же час - в DV2, в силу незалежності їх положень, дорівнює: (1.2) Знаходження деякої молекули в якій-небудь точці обєму V залежить від того в якій точці знаходиться інша молекула. В випадку однорідного і ізотропного середовища функція W залежить тільки від скалярної відстані між молекулами: (1.3) і називається радіальною функцією міжатомних відстаней. Так, в кубічній гранецентрованій гратці 12 молекул знаходяться на відстані 2r, 6 - на відстані 2r , 24-на відстані 2r , 12-на відстані 4r і т. д. Якщо уявити собі, що такий кристал обертається навколо однієї з молекул, то центри інших молекул будуть розташовуватися на сферах зазначених радіусів, і жодна з них не виявиться між цими сферами.Специфіка дифракційних досліджень металічних розплавів зумовлена їх внутрішньою будовою, особливостями поведінки речовин у рідкому стані, включаючи взаємодію з матеріалами конструкції. Більшість металів та їх сплавів переходять у рідкий стан при високих температурах і після цього зберігають форму посудини або розтікаються. Важливим фактором, який треба врахувати при дифракційному дослідженні металічних розплавів, є їх здатність до окислення. Суть рентгенографічного методу полягає в реєстрації кутової залежності інтенсивності розсіяного рентгенівського випромінювання вільною поверхнею рідини. Рентгенівський дифрактометр, що використовується в структурному дослідженні рідких металів представляє собою єдиний агрегат основними частинами якого є джерело рентгенівського випромінювання, високотемпературна вакуумна камера, блок живлення, контролю і управління нагріванням печі, аналізатор розсіяного рентгенівського випромінювання.Оскільки характеристичний спектр рентгенівського випромінювання складається з дискретних довжин хвиль, кожна з яких дає свою дифракційну картину, то використовуване випромінювання повинне бути монохроматичним. Найбільш інтенсивною в рентгенівському спектрі є K? - лінія, тому здається природним, що в структурному аналізі рідин використовується саме K? - випромінювання. Супроводжуюче його K? - випромінювання розсіюється речовиною незалежно від K?-випромінювання . В результаті виникають дві дифракційні картини: одна від K?, а інша від K? - випромінювання, що утрудняє їх розшифровку. Оскільки довжина хвилі K? - випромінювання менша, ніж K? - випромінювання , то можна підібрати речовину, що поглинає K? - випромінювання сильніше ніж K? - випромінювання.У разі, коли необхідні прямі кількісні вимірювання інтенсивності рентгенівського випромінювання, застосовують гейгерівскі і сцинтиляційні лічильники. У основі фотографічного способу реєстрації рентгенівського випромінювання лежить їх фотохімічна дія на фотоемульсію. В результаті фотохімічного процесу відбувається розкладання молекул AGBR в емульсивному шарі і утворення дрібних зерен срібла. При проявці ці зерна збільшуються, одночасно відбувається подальше розкладання бромистого срібла на засвічених ділянках плівки. При цьому почорніння в даній крапці плівки визначають як логарифм відношення інтенсивності падаючого на плівку світла до інтенсивності світла, що пройшло крізь неї: (2.1)Рентгенівське випромінювання при розсіянні речовиною частково поляризується, внаслідок чого послаблюється його інтенсивність. Якщо крива інтенсивності одержана в фільтрованому випромінюванні, то поправка на поляризацію розраховується за формулою Якщо ж первинний потік рентгенівського випромінювання монохроматизується внаслідок відбивання від монокристалу, то формула для обчислення поправки на поляризацію має вигляд При взаємодії рентгенівського випромінювання з речовиною частина його енергії перетворюється в різні види внутрішньої енергії речовини і в енергію вторинного випромінювання. При зйомці на відбивання від плоскої поверхні зразка поправка на поглинання задається формулоюЗ експерименту ми отримуємо інтенсивність у відносних одиницях. Тому для тих значень S, при яких міжатомні інтерференційні ефекти виражені дуже слабо, ек

Зміст

Вступ

I. Кількісний опис структури сплавів

1.1 Особливості твердого і рідкого стану речовини

1.2 Радіальна функція міжатомних відстаней і функція розподілу атомної густини

1.3 Будова розплавів металічних систем з евтектикою

II. Рентгенографічний метод побудови функцій атомного розподілу

2.1 Методика рентгенодифрактометричних досліджень розплавів

2.2 Монохроматизація рентгенівського випромінювання

2.3 Реєстрація розсіяного випромінювання

2.4 Обробка експериментальних даних

2.4.1 Внесення поправок на поляризацію і поглинання

2.4.2 Нормування кривих інтенсивності

ІІІ. Структура композиту на основі евтектики Sn0.987Cu0.013 зміцненої вуглецевими нанотрубками

Висновки

Список літератури

Додаток