Методы исследования поверхностей применение

Применение химических методов исследования поверхности трения, ее изменений, а также близлежащих к поверхности трения слоев материалов, позволило установить протекание глубоких восстановительно-окислительных процессов. [c.124]

Из имеющихся в настоящее время примеров применения локальных методов исследования поверхностей к решению прикладных задач рассмотрим касающиеся только следующих областей сегрегации примесей на поверхности, границах зерен, межфазных границах коррозии (включая межкристаллитную) и окисления. Имеются работы по контролю поверхностей раздела в композиционных материалах [7], идентификации атомных структур и выделяющихся на поверхности фаз [5], поверхностной диффузии и поверхностных реакций, адгезии и износа. Много работ посвящено исследованию поверхности катализаторов в связи с Их активностью [6] и материалам полупроводниковой техники [8]. Все результаты, приведенные ниже, получены методом ОЭС, иногда в сочетании с другими методами. [c.158]

Из четырех видов зондирующих потоков частиц (электроны, ионы, нейтральные частицы и фотоны) электронные пучки для исследования поверхностей твердых тел начали применяться раньше и значительно шире других. Это связано с простотой получения электронных р чков заданной энергии плотности, а также с легкостью фокусировки их в зонд малого диаметра на поверхности. Электронный луч в современных зондовых устройствах можно фокусировать до единиц и даже долей нанометра, т е. инструмент по размерам приближается к атомным. На настоящий момент электронно-зондовые методы анализа по областям применения и распространенности преобладают как в научных исследованиях, так и в современных производственных лабораториях [72], [c.151]

Каждый из перечисленных методов не позволяет осуществить надежный и достаточно полный контроль температур . в зоне трения. Для решения этой задачи необходимо применять комплексный метод исследования тепловых явлений, включающий измерение температуры с применением термопар, металлографический и рентгеноструктурный анализы, измерение микротвердости тонкого поверхностного слоя. Совместный анализ результатов измерений позволит установить связь между температурой нагрева металла, микроструктурой и микротвердостью поверхностного слоя в различных точках поверхности трения и на различных расстояниях от нее. [c.214]

Динамический контроль накопления усталостных трещин до момента возникновения трещины может быть осуществлен с помощью тензометрических датчиков, которые наклеивают на поверхность детали. Они используются, как это было указано выше, для оценки напряженного состояния в конструкции, но могут быть использованы и для регистрации накопления повреждений в конструкции. В настоящее время эти методы не нашли своего практического использования и требуют дополнительных исследований по применению. В частности, проблема их использования состоит в том, что подавляющее большинство зон, где вероятно возникновение трещин, оказываются либо вообще недоступными для размещения тензометров, либо о наиболее напряженных зонах конструкции становится известно после того, как в них уже начали распространяться трещины. В этом случае более эффективно использовать традиционные методы регистрации трещин. [c.70]

Сочетание методов тепловой микроскопии с методами рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии дает более широкие представления о механизме и кинетике протекания дисперсионного твердения аустенитных нержавеющих сталей. Возросший за последнее время интерес к электронной микроскопии связан главным образом с появлением нового метода исследования на просвет тонких (до 1000 А) пленок, полученных из массивных образцов. Это стало возможным при применении в современных электронных микроскопах электронного пучка, обладающего большой проникающей способностью и высокой интенсивностью, что обеспечивается системой двойных конденсорных линз. Метод тонких пленок позволяет полностью использовать разрешающую способность современного электронного микроскопа и имеет по сравнению с методом реплик ряд преимуществ, основные из которых заключаются в получении трехмерной картины микроструктуры и возможности легко наблюдать такие дефекты матрицы, как линии дислокаций, и изучать их взаимодействие с выделениями. Можно также изучать картину электронной дифракции с небольших участков поверхности (около 0,25 мкм). [c.223]

Большой успех в исследованиях поверхности твердых тел достигнут в последнее десятилетие в результате разработки методов с применением приборов для измерения ее химической, геометрической, колебательной и электронной структуры. К ним следует отнести прежде всего метод дифракции медленных электронов (ДМЭ), который используется для идентификации периодической структуры поверхности определенной кристаллографической ориентации и известного химического состава. Глубина проникновения низкоэнергетических электронов в кристалл в методе ДМЭ составляет один — два периода решетки. Появление посторонних атомов на поверхности фиксируется с точностью 5—10% от монослоя [28, с. 83]. [c.33]

Большой интерес поэтому представляют методы, не требующие снятия слоев. Данные о структуре металла на разной глубине можно получить путем изменения проникающей способности рентгеновских лучей разной длины волны и изменения угла падения лучей на исследуемую поверхность. В [43] был разработан метод исследования структуры твердых тел, получивший название метода скользящего пучка рентгеновских лучей, который позволяет исследовать предельно тонкие слои металла (толщиной 10" — 10" см), занимающие промежуточное положение в случае применения стандартных рентгеновских методик и обычных электронных пучков в методе электронографии. Таким образом, представляется возможность исследовать структурные изменения по глубине металла без какой-либо дополнительной обработки поверхности, неизбежно искажающей результаты исследования, и получить сведения о структуре и свойствах приповерхностных слоев металла, которые до сих пор фактически отсутствуют. [c.18]

Важным качеством образцов, оснащенных бронзовыми вставками, является существенное влияние на износ и состояние поверхности образцов цилиндровых втулок. Применение бронзовых вставок снижает износ и шероховатость сопряженной поверхности. Исследование поверхностей чугунных образцов цилиндровых втулок и поршневых колец, имеющих вставки, показывает, что тонкие поверхностные слои содержат значительное количество меди. Наличие меди на поверхностях трения выявлено микро-исследованием и методом экзоэлектронной эмиссии. Это дает основание утверждать, что снижение износа происходит в результате проявления эффекта ИП. [c.169]

Все большее значение приобретает голографический метод неразрушающего контроля. Относительная простота, возможность исследования поверхностей, имеющих неровный профиль, предметов неправильной формы обусловили широкое применение голографии для контроля качества изделий и выявления скрытых дефектов. [c.178]

К недостаткам стационарных методов исследования тепловых свойств относятся сложность схем электрического контроля и регулировки опытных установок необходимость применения значительного количества термопар для надежного осреднения температуры поверхности опытных образцов. Они связаны со значительными затратами времени на подготовку необходимого теплового режима и на проведение самого опыта. Длительность единичного опыта может исчисляться несколькими часами, а иногда сутками ввиду малой скорости установления стационарного теплового режима, являющегося предпосылкой метода. Большие трудности связаны с применением стационарного метода для исследования влажных материалов, когда может иметь место перераспределение влаги в образце в соответствии с температурным полем, что приводит к искаженным результатам по теплопроводности. [c.23]

Исследование структуры паровой струи производилось методом конденсации пара на холодной поверхности, примененным ранее для исследования сверхзвуковой паровой струи в вакууме [Л. 2]. Этот метод является особенно удобным, поскольку внесение холодных поверхностей в область сверхзвуковой паровой струи не искажает структуру струи, так как практически весь пар, соприкасающийся с повер.кностью, конденсируется (количество жидкости, испаряющейся с поверхности конденсатора, ничтожно мало из-за низкой упругости пара при температуре конденсатора). Так, для условий эксперимента при ст 20°С, количество испаряющегося масла составляло 10 —7 10 г/сж сек. [c.452]

Растровая электронная микроскопия (микрорентгеноспектральный анализ) применяется для прямого микроскопического исследования поверхности образца. Особенно целесообразно применение этого метода для изучения изображений изломов или коррозии поверхностей. [c.44]

Рассматриваемый метод исследования сил трения может дать достаточно достоверные результаты только при условии применения штифтов, обладающих очень высокой боковой жесткостью при достаточной чувствительности. Смещение рабочего конца штифта под воздействием максимальной силы трения должно быть такого же порядка, как предварительное смещение поверхностей при переходе от статического трения к кинетическому. [c.48]

Все существующие прямые и косвенные методы исследования эффективности смазок при обычном их применении не позволяют разграничить влияние физических и химических факторов. Обычно в опытах смазка подается на образцы и инструмент с большим избытком. При этом на контактных поверхностях в очаге деформации формируется смазочный слой различной толщины для разных смазок (в зависимости от их вязкости). [c.160]

Трудность расчетного определения полей деформаций и напряжений у вершины трещины привела к необходимости разработки и применения экспериментальных методов исследования деформаций и напряжений. В настоящее время достаточно хорошо разработаны и эффективно используются методы фотоупругих покрытий, сеток, муара, тензометрии, рентгеновского анализа, травления, дифракционных решеток, электронной микроскопии, фазовой интерференции, нанесения медных покрытий, голографии, прямого наблюдения полированной поверхности образцов (1, 10, 6, 34, 49, 56, 130, 187, 199, 260, 261, 287], позволяющие исследовать поля деформаций при статическом и циклическом [c.15]

Методом электронографического исследования, основанным на дифракции пучка электронов, можно определить структуру очень тонких окисных пленок без удаления последних с поверхности металла. Этот метод нашел широкое применение при определении структуры пленок нагретого металла и позволяет проследить за изменением состава пленок в зависимости от температуры и времени нагрева металла. [c.639]

Для изучения триботехнических характеристик материалов, покрытий, смазочных материалов, а также физико-химических процессов в зоне фрикционного контакта, пленкообразования требуются новые методы исследования и средства испытаний. Приборы для этих целей должны отвечать следуюш,им основным требованиям одновременная регистрация и запись основных параметров пары трения, момента (силы) трения и температуры образцов и рабочей среды регистрация изменения характеристик рабочей среды в процессе трения применение испытуемых образцов с малыми поверхностями трения, что позволит непрерывно регистрировать суммарный износ пары трения в широком диапазоне нагрузок и скоростей скольжения при одновременной записи пленкообразования в контакте применение рабочих камер, позволяющих испытание образцов в газовых и жидких средах, а также в их смесях. [c.390]

Несмотря на существенное развитие механики деформируемых тел и создание эффективных численных методов анализа с применением ЭВМ, для исследования напряженного состояния на практике приходится использовать упрощенные расчетные схемы. Из существующих способов расчета наилучшее приближение к реальной работе конструкции удается получить с помощью метода конечных элементов. Однако и здесь возможности численных алгоритмов применительно к объектам нерегулярной структуры и сложной формы ограниченны. Для многих практически важных случаев, таких, как конструкции со сложными поверхностями перехода, существенной неоднородностью физико-механических свойств, отверстиями, галтелями и т. п., задача нахождения действительного распределения напряжений современными вычислительными средствами не может быть решена полностью. [c.83]

При проведении ГНК. Некоторые из этих методов мы опишем в последующих пунктах. Методы голографической корреляции особенно удобны для исследования поверхности, и их применения обычно преследуют ту же цель. Корреляционные методы применялись также для улучшения различных видов оптической обработки данных, используемой при неразрушающем контроле [3, 7, 13]. [c.345]

Эллипсометрия . Поскольку разность фаз между в- и р-ком-понентами отраженной (а также преломленной) волны определяется оптическими параметрами металла п и х, то очевидно, что характер поляризации отраженной (а также преломленной) волны будет определяться именно этими параметрами. Следовательно, изучая состояния поляризации света при его отражении или преломлении на границе раздела, можно высокочувствительным поляризацион-но-оптическим методом исследовать поверхность металлов, в частности границ раздела различных сред (твердых, жидких, газообразных). Этот метод исследования поверхностей и границ раздела различных сред, нашедший широкое применение за последнее десятилетие, называется эллипсометриеи. [c.64]

Твердость. Различная твердость фаз часто может быть использована как дополнительное средство для их определения. Вообще при полировке следует избегать получения рельефа методами, указанными ниже, но этот эффект также может сл ужить полезным методом исследования. При применении соответствующей техники полировки одна из фаз может стать рельефной, а другая нет. Иногда очень ценные данные о твердости различных фаз может дать наблюдение ширины царапины на травленом шлифе. Например, может случиться, что в сплаве, содержащем три фазы — А, В и С, полированном и протравленном для выявления микроструктуры, на протравленной поверхности остались слабые царапины. Если ширина царапины остается почти неизменной по ширине при переходе т А в В, но царапины делаются заметно тоньше при переходе т А ъ С или из В в С, то эго указывает, что С намного тверже, чем А VI В. [c.232]

Из имеющегося в настоящее время большого числа применений локальных методов исследования поверхностей к решению прикладных задач рассмотрим некоторые, касающиеся только двух областей сегрегации примесей на поверхности, границах зерен, межфазных границах, а также коррозии и окисления, включая межкристаллитную коррозию. Помимо этого, имеются работы по контролю поверхностей раздела в композиционных материалах [10.91, по идентификации атомных структур и выделяющихся фаз на поверхности [10.71, поверхностной диффузии и поверхностным реакциям, адгезии и износу. Большое число работ посвящено исследованию поверхности катализаторов в связи с их активностью [10.8] и материалам полупроводиковой техники [10.101. Все результаты, приведенные ниже, получены методом ОЭС, иногда в сочетании о другими методами. [c.129]

Применение эффекта де Гааза — ван Альфена и других методов исследования поверхностей Ферми не только к элементарным металлам, но и к стехиометрическим интерметаллическим соединениям значительно расширило область фермиологии и в некотором [c.287]

Эндоскопические оптические приборы предназначены для рассмотрения внутренних поверхностей и предметов в труднодоступных полостях и объемах. Сегодня медицинская и техническая. эндоскопия превратилась в обширную и быстроразвивающуюся отрасль оптического приборостроения. Весьма перспективным является использование в >ндоскопии голографических схем с применением. элементов волоконной оптики различных типов. Они позволяют существенно упростить конструкцию голографических схем при введении в одну из ее оптических ветвей — объектную или опорную, или обе одновременно — световодов. При. этом уменьшается число необходимых. элементов, габаритные размеры и масса схемы, увеличивается ее светосила и, что весьма важно, помехозащищенность (от пыли, вибрации и т. п.). Использование световодов в юлографии существенно расширяет области применения интерференционных методов исследования изучение труднодоступных объектов и закрытых полостей, упрощение получения голограмм объектов одновременно для нескольких углов освещения (.это особенно важно при исследовании неоднородностей сложной формы). При этом возможно получение на одной фотопластинке при ОДНОМ общем опорном пучке одновременно несколь- [c.77]

Эмиссионные явления находят применение в физическом металловедении в качестве методов исследования, весьма чувствительных к структуре и состоянию поверхности. К их числу можно отнести и фотоэлектронную эмиссию, применение которой, особенно в околопороговой области частот, интенсивно разрабатывается в последнее время [1]. [c.31]

Возможности существующих методов регистрации параметров нагрузки ограничивают экспериментальные исследования волновых процессов. В настоящее время в практике экспериментальных исследований нашли применение методы, основанные на использовании емкостного датчика [107, 223] и лазерной интерферометрии [315, 316] для регистрации скорости свободной поверхности материала при выходе на нее волны нагрузки, электромагнитного датчика [97, 442] для регистрации массовой скорости за фронтом волны в неметаллах и датчиков для непосредственной регистрации давления, использующих изменение под давлением электрических параметров чувствительного элемента— изменение под давлением сопротивления манганинового проводника [117, 320], эффектов поляризации при сжатии пьезоэлектрических [365, 371] и непьезоэлектрических [311, 366] материалов и др. [c.168]

В последние годы ряд промышленных предприятий, конструкторских бюро и научно-исследовательских институтов накопил положительный опыт по применению избирательного переноса (ИП) при трении с целью повышения износостойкости и надежности работы подвижных узлов машин. Интерес к проблеме использования ИП в технике значительно возрос после опубликования в газете Правда (от 22.5.1973 г.) статьи председателя ВСНТО академика А. Ю. Ишлинского и вице-президента АН БССР академика В. А. Белого Машина исцеляет себя . Свыше пятисот организаций из различных отраслей техники направили запросы с целью получения информационных материалов по новым износостойким и антифрикционным покрытиям, металлоплакирующим смазкам, новым методам обработки поверхностей и новым методам исследования антифрикционных свойств материалов, основанным на явлении ИП. [c.3]

Определение напряжений на объемных моделях. В общем случае объемных моделей требуется более сложная техника измерений, чем для лоских моделей. Напряжения на поверхности и по отдельным сечениям модели при трехмерном напряженном состоянии наиболее просто оптическим методом решаются с применением оптически активных слоев. В общем случае исследования применяются независимо или в сочетании а) метод. замораживания", [c.529]

Исследование и применение П. о. в. является перспективным и быстро развивающимся разделом оптики и спектросконии твёрдого тела. Это обусловлено уникальными свойствами П. о. в., к-рые при распространении вдоль поверхности сосредоточены в ПАС в том же слое, что и объёмное излучение той же частоты (папр., в скин-слое металла толщиной 10 — 10" см). Длина пробега П. о. в. вдоль поверхности в ИК-области спектра может достигать неск. см и весьма чувствительна к процессам в поглощающем слое, к состоянию поверхности и её изменениям, наличию адсорбиров. слоёв, плёнок, шероховатости и др. Это позволяет использовать метод возбуждения П. о. в. для исследования поверхности и границ раздела, а также для оптич. измерений, напр. измерения поглощения металлич. зеркал на уровне 0,01 с точностью до 10%. Интерес к П. о. в. и др. поверхностным эл.-магн. возбуждениям связан [c.651]

В отличие от селективного отражения металлов, к-рое может быть весьма высоким (но всегда коаф. отражения R < 1), при П. в. о. для прозрачных сред Д = 1 для всех Я и не зависит практически от числа отражений. Следует, однако, отметить, что отражение от механически полированной поверхности из-за рассеяния в поверхностном слое чуть меньше единицы на величину 2-10-. Потери на рассеяние при П. в. о. от более совершенных границ раздела, наир, в волоконных световодах, ещё на неск. порядков меньше. Высокая отражат. способность границы в условиях П. в. о. широко используется в интегральной оптике, оптич. линиях связи, световодах и оптич, призмах. Высокая крутязна коэф. отражения вблизи ф р лежит в основе измерит, устройств, предназначенных для определенна показателя преломления (см. Рефрактометр). Особенности конфигурации эл.-магн. поля в условиях П. в. о., а также свойства латеральной волны используются в физике твёрдого тела для исследования поверхностных возбуждённых колебаний (плазмонов, поляритовов), находят широкое применение в спектроскопич. методах контроля поверхности на основе нарушенного П. в. о., комбинационного рассеяния света, люминесценции и для обнаружения весьма низких значений концентраций молекул и величин поглощения, вплоть до значений безразмерного показателя поглощения к 10". [c.27]

Сейсмическая разведка. Сейсмич. методы находят широкое применение при исследованиях структуры верх, части земной коры в связи с поисками полезных ископаемых, особенно нефти и газа. Сейсмич, колебания возбуждаются взрывами или мехаиич. устройствами сейсмоприёмники размещаются на поверхности Земли или в стволах скважин. Для картирования подземных структур используются преим. отражённые волны. Наиб, распространением пользуется методика общей глубинной точки. В этой методике для получения каждой точки отражающей границы служат записи большого числа источников и приёмников. Методы сейсморазведки широко применяют также для исследования структуры земной коры на всю её глубину. [c.483]

Для целей МСА могут служить и др. методы исследований для оптически активных молекул — дисперсна вращения плоскости поляризации, поляриметрия И электронный и колебательный круговой дихроизм (в УФ-, видимой и ИК-областях, в спектрах КР). С появлением лазеров стали интевсивно развиваться ме годы С. а., основанные иа нелинейных эффектах, возникающих при взаимодействии вещества с лазерным излучением большой мощности к ним относятся когерентное рассеяние света, вынужденное комбинац, рассеяние света (в т. ч. гиперкомбинац. рассеяние света, инверсное, усиленное поверхностью и др. виды комбинац. рассеяния света см. также Нелинейная спектроскопия). Чувствительность МСА возросла как благодаря применению лазеров, так и за счёт использования новых методов регистрации спектров (многоканальные методы, в первую очередь фурье-спектро-скопия, фотоакустич. спектроскопия) и применения низких температур (матричная изоляция, сверхзвуковые молекулярные пучки и др.). В нек-рых случаях МСА позволяет -определять вещества в кол-вах до г. [c.619]

Основанный на Т. э. метод монографии нашёл применение в физике твёрдого тела. Он используется в тех областях исследования, где дифракц, методы неэффективны изучение структуры тонких монокристаллич. плёнок, послойное исследование структуры кристалла вблизи его поверхности и измерение распределения дефектов и примесных атомов по глубине кристалла без разрушения образца, определение положения примесного атома в ячейке кристалла. [c.66]

Если сплав слишком тверд и из него нельзя приготовить опилки, рентгеновские отражения под малыми угл>ами для определения фаз могут быть получены с плоской поверхности образца в камере для шлифа. В этом устройстве пучок рентгеновских лучей падает под небольшим углом на плоскую поверхность образца, помепценного в центре камеры. Отражения фиксируются на цилиндрической пленке, ак и в методе Дебая-Шерера. Чтобы обеспечить отражения от достаточного числа кристаллов, образец должен совершать колебательные движения при современной технике съемки могут успешно исследоваться образцы с достаточно большим размером зерна. Соответствуюпцая конструкция камеры и держатели образца позволяет зафиксировать на одной стороне пленки отражения в интервале углов примерно 5—87 , а на другой 55—87°. Таким образом, камера может применяться для измерений периода решетки при использовании с обеих сторон отражений под большими углами или для определения фаз за последние годы применение этого метода исследования значительно возросло. [c.255]

Следующий эгап в развитии метода точечных отображений состоял в применении его к новым типам систем, в перенесении на многомерные системы и использовании для решений общих вопросов теории нелинейных колебаний. При этом метод секущей поверхности отступил на второй план, и точечные отображения стали формой описания динамических систем, удобной как для конкретных численных исследований, так и для изучения теоретических вопросов [45]. [c.95]

Анализ накопленных к настоящему времени материалов по распределению сил трения на контактной поверхности показывает, что данные многих авторов, несмотря на применение разных методов исследования, в качественном отношении сходны (для дних и тех же процессов). Это позволяет говорить о типовых эпюрах сил трения. [c.68]

С, и пыдерживается в течение 3 мин. При этом определяются потери массы испытываемого образца и длина участка поверхности, которая была подвергнута действию тепла, излучаемого расположенным напротив нагревателем. Эти показатели используются при последующих расчетах. Данный метод исследования стеклопластиков не нашел широкого применения в Великобритании. [c.349]

В связи с изложенным крайне необходима разработка нового технологического метода окончательной обработки деталей, при котором вообще исключалась бы абразивная обработка поверхности. К таким методам относится разработанная нами финишная антифрикционная безабразивная обработка (ФАБО). Малая производительность прежней оснастки ограничивала применение этого метода. В последние годы было проведено исследование по применению ФАБО для обработки зеркала цилиндра двигателя внутреннего сгорания. Новая высокопроизводительная оснастка и химические составы обеспечивают высокое качество антифрикционного покрытия. [c.36]

В системах космического мониторинга океана широко используется также аппаратура радиолокационного зондирования высотомеры, скат-терометры и радиолокационные системы бокового обзора (гл.З). При этом эффективность применения РЛС БО для исследования поверхности океана обусловливается как общеизвестными преимуществами систем такого типа (всепогодность, независимость получения информации от времени суток и сезона), так и наличием адекватных моделей рассеяния электромагнитных волн морской поверхностью, которые используются при разработке методов зондирования и интерпретации получаемой информации. [c.241]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...