Рельеф поверхности химическое травление

Как было отмечено ранее (см. гл. 11, с. 33), эффекты вызываемые травлением полированной поверхности металлического образца, могут быть вызваны 1) различиями в скоростях растворения отдельных фаз, что приводит к появлению рельефа (обычное химическое травление) 2) образованием тонкой, прозрачной, плотно прилегающей пленки, толщина которой различна для различных составляющих или зерен и, которая окрашена в результате интерференции (цветное травление). [c.44]

И все-таки, как правило, перед тем как поместить металлический образец под микроскоп, его обрабатывают химическими реактивами — травяТ. Обычно для этого пользуются растворами кислот, протирая ими поверхность шлифа или просто помещая шлиф в емкость с едкой жидкостью. Она растворяет металл и на гладкой поверхности шлифа формируются неровности-рельеф. Другим результатом травления может стать образование пленок продуктов реакции кислоты с металлом. А далее опять сказывается различие свойств отдельных фаз. На каждой из них рельеф имеет свой характер, и соответственно отражательная способность фаз становится различной. Нлп одни фазы оказываются покрытыми продуктами травления, а другие—нет. И снова между разными фазами возникает контраст, который и наблюдается через микроскоп. [c.54]

Окончательно же технология изготовления дифракционных элементов сложилась с применением ионно-химического травления для создания рельефа на поверхности стеклянной подложки [27]. [c.201]

Ионно-химическое травление позволяет получать, во-первых, высокоэффективные ДОЭ и, во-вторых, ДОЭ с высокими эксплуатационными качествами. Действительно, структуры в виде рельефа на поверхности стеклянной подложки не менее устойчивы к внешним воздействиям, чем обычные оптические эле-мен ы, и выгодно отличаются в этом отношении от любых структур, зафиксированных на светочувствительных материалах. [c.202]

Приготовленные микрошлифы промывают и подвергают исследованию в нетравленом виде для оценки загрязненности неметаллическими включениями, обнаружения микроскопических пор, трещин и т. п. После изучения шлифа в нетравленом виде производится его травление для выявления микроструктуры. Для котельных материалов обычно применяется травление, представляющее собой избирательное растворение границ зерен и фаз вследствие их различных физико-химических свойств. В результате травления образуется рельеф, и при наблюдении под микроскопом сильно растворившиеся участки из-за тени или пониженной отражательной способности представляются более темными, а нерастворившиеся — более светлыми. Травящее действие реактива зависит от концентрации трави-теля и его химической активности, длительности травления и температуры реактива. Для химического травления шлифы погружают полированной поверхностью в раствор травителя либо на поверхность наносится травитель в виде капли. Продолжительность травления устанавливается экспериментально (см. табл. 2.18). [c.56]

Методы травления микрошлифов [2, 4, 7, О]. Для микроанализа микрошлифы подвергают травлению реактивами, различающимися по своему воздействию на поверхность металла. В табл. 1.5. приведены наиболее широко распространенные реактивы — растворы кислот, солей и щелочей, которые вызывают избирательное растворение металлических или других фаз, а также их пограничных участков вследствие различия физико-химических свойств. В результате на поверхности микрошлифа образуется рельеф и при наблюдении под микроскопом более сильно растворившиеся участки из-за тени или более низкого коэффициента отражения (из-за растравленной, [c.42]

При приготовлении образцов для растровой электронной микроскопии можно использовать металлографические методы, применяемые при подготовке микрошлифов для наблюдения с помощью СМ. Наибольшие различия при этом заключаются в способах травления микрошлифов. В световой металлография структура выявляется за счет разности скоростей коррозии отдельных структурных составляющих и за счет различия продуктов химического взаимодействия травителя с образцом, осаждающихся на определенных элементах структуры. Реактивы, образующие на отдельных структурных составляющих тонкие пленки, изменяющие отражательную способность образца, непригодны для РЭМ. Для образцов РЭМ используют только реактивы, образующие рельеф на поверхности микрошлифов. [c.68]

Выявить микроструктуру образца можно методами химического и электрохимического травления, слабого окисления при нагреве, осаждения магнитного порошка на полированной поверхности, образования рельефа на полированной поверхности в результате объемных изменений сплава. Следует применить химическое и электрохимическое травления, а также слабое окисление полированной поверхности образца. [c.47]

Измеряемую площадь поверхности раздела ТЖ следует отличать от истинной площади. При шлифовке твердого тела, его травлении и других видах механического и химического разрушения поверхность тела приобретает сложный рельеф, изрытый микронеровностями. Образуется так называемый рельефный слой, имеющий разнообразную микрогеометрию поверхности. Если такую изрытую поверхность мысленно развернуть в плоскость, то получится истинная площадь поверхности. Измеряемая же площадь представляет лишь проекцию истинной площади на плоскость. Очевидно, что с увеличением истинной площади раздела ТЖ возрастает и число связей, приходящихся на 1 см измеренной поверхности, а, следовательно, увеличивается и работа адгезии [см, уравнение (19)], а также прочность соединения. [c.209]

Химическое или электролитическое трав-тение тонкого слоя образца под слепком — наиболее безопасный для слепка и быстрый способ его отделения, пригодный даже при изучении такого глубокого и сложного рельефа, как, например, поверхность волокнистого излома, когда механическое отделение слепка невозможно. Режим травления должен обеспечить отсутствие осадков продуктов соответствующих химических реакций и полную сохранность слепка. Недостаток этого способа отделения — невозможность снятия повторного слепка с той же поверхности. [c.173]

В настоящее время структуру выявляют исключительно путем химического или электролитического травления, при этом реактив взаимодействует с полированной поверхностью шлифа. При травлении поверхность шлифа растворяется или окрашивается тонким слоем продуктов травления. Под действием реактивов в металлах и сплавах прежде всего растворяются выделения на границах зерен, имеющие иную химическую природу. Каждая фаза растворяется по-разному одна структурная составляющая растворяется в реактиве быстрее, другая — медленнее. Структура становится видимой, при этом отражательная способность шлифа испытывает изменения, которые внутри каждой фазы одинаковы независимо от условно ориентированного воздействия реактива. Возникает рельеф, который состоит из выступающих фаз. Благодаря этому становятся видимы контуры структурных составляющих. При применении косого освещения контуры четко различимы благодаря свету и тени. [c.21]

Эффект травления зависит от химического состава фаз, их кристаллографической ориентации и напряженного состояния зерен. Рельеф, который при использовании эффекта травления первого типа, является результатом различий в скоростях растворения различных фаз, выявляется под микроскопом как чередование темных и светлых пятен — эффект контраста, однако не очень четко. Незначительные различия в толщине пленок, образующихся на поверхности образцов при использовании эффектов второго типа, проявляются в виде различий в цвете, которые хорошо заметны при наблюдении с помощью микроскопа. [c.44]

Например, нанеся декалькоманией кислотоупорное изображение на латунную полированную поверхность, остальные участки можно покрыть никелем и после удаления асфальтовой пленки в горячем щелочном растворе обнажившиеся участки основного металла оксидировать. Сочетая подобную методику с химическим или электрохимическим травлением, несложно получить граничащее покрытие с рельефом. [c.185]

Из практики известно, что холодно- и горячекатаные стали различаются по способности к эмалированию. Порок рыбья чешуя характерен для горячекатаных сталей и реже появляется на холоднокатаных. Однако отмечается много случаев, когда массовый брак появляется и при эмалировании холоднокатаных сталей. Изучение тех и других сталей, проводимое автором на протяжении 15 лет на образцах производства различных металлургических заводов, показало, что это связано со специфическими особенностями структуры и физико-химических свойств горячекатаных сталей. Эти стали сильнее протравливаются, чем холоднокатаные, и потеря веса первых в 3—4 раза больше вторых они имеют более развитый рельеф поверхности после травления Я ах в 15—20 раз выше по сравнению с холоднокатаными водородопроницаемость их в 10—15 раз больше, чем холоднокатаных сталей при химическом травлении и при катодной поляризации. Все это связано главным образом с текстурован-ностью зерен феррита и повышенной плотностью выхода дислокаций. Отжиг при температуре, близкой к точке Ь Чернова, приводящий горячекатаную сталь в равновесное состояние, снижает ее способность к взаимодействию с водородом и чувствительность к указанному пороку, что иллюстрируют табл. 17 и рис. 39. [c.91]

Снятие тонких слоев проводили методом стравливания образца стекломассы плавиковой кислотой. Некоторые исследователи [4] считают этот метод непригодным, так как возможно избирательное травление поверхности, образование рельефа. Действительно, мик-рогетерогенная структура стекла дает, по-видимому, основание для такого рода опасений. Однако механизм разрушения стекол химическими реагентами позволяет предположить, что неравномерное снятие слоев является результатом применения концентрированных растворов плавиковой кислоты, имеющих низкую вязкость. Предварительные опыты подтвердили, что для равномерного снятия слоев стекломассы необходимо использовать очень слабые растворы плавиковой кислоты в глицерине, что хорошо согласуется с литературными данными [5, 6]. Слои толщиной 5—10 мк снимали в растворе плавиковой кислоты (1 10) в глицерине в течение 1 ч при комнатной температуре. Как показали профилограммы, полученные на профилографе завода Калибр при увеличении х 1000, рельеф поверхности стекол после травления незначителен (не превышает I—3 мк). [c.210]

Травление жтодом избирательного растворения фаз. Метол основан на различии физико-химических свойств отдельных фаз и пограничных участков зерен. В результате различной интенсивности растворения создается рельеф поверхности шлифа. Если освещать шлиф падающим светом, то из-за присутствия косых лучей образуются теневые картины, по которым можно судить о структуре сплава (см. рис. 10 и 12). Этот метод травления позволяет "установить не только структуру многофазных сплавов, но и структуру чистых металлов. Зерна чистых металлов при одинаковом химическом составе отличаются по кристаллографической ориентировке. Поэтому на приготовленной плоскости микрошлифа находятся зерна, срезанные по разным кристаллографическим плоскостям и имеющие по этим плоскостям неодинаковые свойства. Под действием химически активной среды (растворов кислот, солей, щелочей и т. д.) степень травимости отдельных зерен на поверхности микрошлифа оказывается различной. Световой поток, направленный через объектив на микрошлиф, отразится различно от разных зерен (рис. 32) на участках стыков зерен возникает значительное рассеяние и отраженные лучи не попадают в поле зрения, поэтому по границам зерен [c.53]

При маскировании с помощью специальных материалов на поверхность покрытия или заготовки детали наносят рисунок, который служит защитной маской в последующих процессах формирования рельефа покрытия или формы детали. Наиболее часто эти процессы осуществляются с помощью травления незашищен-ных участков поверхности изделий. Материалы масок должны обладать высокой стойкостью в химически агрессивных средах травителей. Кроме химического травления, рельеф покрытия можно получить и другими методами гальваническим осаждением металла на незащищенные участки поверхности (материал маски не должен разрушаться в электролите) напылением металла на поверхность детали с нанесенной маской и последующим удалением участков покрытия вместе с маской (материал маски должен выдерживать высокую температуру детали при напылении) незащищенные участки покрытий могут удаляться ионным травлением (материал маски должен обладать низким коэффициентом распыления) и др. Защитные маски изготавливают методами литографии, трафаретной и офсетной печати, декалькомании, фотолитографии. [c.542]

Формирование эмалевых покрытий основано на реакциях взаимодействия металла с эмалью и диффузии на границе раздела. Качество этих покрытий определяется свойствами эмали и в первую очередь смачиваемостью, зависящей от вязкости и поверхностного натяжения структурой и рельефом поверхности — составом и строением поверхностных пленок. Поэтому металлические изделия перед эмалированием приводят в равновесное состояние, а поверхность подвергают специальной подготовке. Сюда относится очистка и обезжиривание, придание поверхности определенного рельефа путем травления или дробеструйной обработки, создание окисных или иных (никелевых, фосфатных) пленок химической или термической обработкой и т. п. В процессе взаимодействия эмали с металлом происходит дальнейшее изменение состояния поверхности, оказывающее влияние на прочность сцепления металла с эмалью. Без предварительной подготовки такого металла, как сталь типа 08кп, сцепление с эмалью либо отсутствует совсем, либо очень слабое. [c.22]

Травление полированных металлических поверхностей химическими реактивами является средством дифференциации структурных составляющих, так как непосредственно после полировки большинство фаз, за исключением неметаллических нключений, которые могут быть отождествлены благодаря их характерным цветам, заметно не различается. Травление может осуществляться также с помощью нагрева (термическое травление) или при пропускании электрического тока через раствор (электролитическое травление). Дифференциация составляющих, производимая травлением, может быть либо результатом неодинаковой скорости растворения фаз, создающей рельеф, либо результатом образования тонкой, прозрачной, плотно прилегающей [c.33]

Ранее было показано, что водород в никеле распределен сравнительно равномерио (в масштабе зерна), а в титане — очень неравномерно. Характер влияния водорода на свойства этих металлов также различен (эффект Портевена — Ле-Ша-телье в никеле — водородная хрупкость титана). Это влияние в общем аналогично влиянию углерода. Химическое сродство никеля к водороду и углероду мало, титана — велико (образует стабильные гидриды и карбиды). Таким образом, есть много общего в поведении обеих примесей внедрения в каждом из этих металлов, поэтому представляет интерес выяснить, идентично лк распределение водорода и углерода в никеле и титане. Для исследования распределения углерода в никеле его диффузионно насыщали изотопом Выбранный режим полировки (электролит, ток) обеспечивал отсутствие рельефа на поверхности образцов, насыщенных углеродом в этом же электролите, изменяя ток, выявляли ямки травления., Просмотр авторадиограмм — реплик показал, что распределение углерода в объеме зерен равномерно (рис. 220), окрестности растравленных участков обогащены углеродом. Такой характер локализации , по-ви-димому, свидетельствует о сегрегации углерода на дислокациях. [c.482]

При изучении морфологической картины образования аустенита и его структуры ценную информацию дает метод высокотемпературной металлографии в сочетании с избирательным окислением. При обычном методе вакуумного травления, несмотря на четкий рельеф, образующийся на поверхности образцов, не удается идентифицировать а- и 7-фазы в меж-критическом интервале. Это объясняется примерно одинаковыми скоростями испарения атомов обеих фаз. В сочетании же с избирательным окислением эту задачу удается решить. В pesynbTate взаимодействия с кислородом на участках а-фазы вследствие ее большей химической активности возникает окисная пленка большей толщины, чем в местах образования аустенита. В результате а- и 7-фазы приобретают разную окраску и становятся легко различимыми. Этот метод в сочетании с электронномикроскопическим анализом рельефа, формирующегося в результате вакуумного травления, позволяет получить сведения и о субструктурных особенностях высокотемпературных фаз. [c.60]

Из изложенного следует, что величина разрушающего перепада температуры АГпр может быть повышена путем уменьшения количества дефектов на боковой поверхности. На практике этого достигают, подбирая такой режим механической обработки поверхности, при котором возникающий при шлифовке трещиноватый слой проникает внутрь элемента на небольшую глубину, и затем химически стравливая его. Здесь же стоит упомянуть о том, что такое травление полезно также и с точки зрения повышения КПД лазера травленая плавно-волнистая поверхность более прозрачна для света накачки, чем шероховатая, получающаяся после шлифовки при соответствующем подборе глубины волнистого рельефа происходит эффективное подавление паразитных типов колебаний. [c.27]

Для выявления макро- и микроструктуры металлических. материалов применяется химическое и электролитическое травление поверхности шлифов ра.з личными реактивами. Отдельные структурные составляющие травятся на различную глубину, в результате чего образуется структурный рельеф, создающии оптические контрасты на поверхности шлифа. [c.62]

Травление поверхности применяется не только для уменьшения концентрации структурных дефектов, но также и для их выявления металлографическим методом. Применяемое в этом случае селективное (избирательное) травление позволяет получать информацию о типах, концентрации и местоположении выходов дислокаций, преципитатов, кластеров френкелевских дефектов, дефектов упаковки и т.д. Оно основано на анизотропии химических связей вблизи дефектов, что обуславливает различие скоростей растворения материала. В результате образуется рельеф — фигуры травления, дающие возможность судить о расположении и концентрации макроскопических дефектов. Например, вблизи выхода на поверхность дислокаций образуются чечевицеобразные фигуры травления с поперечным размером, достигающим де- [c.122]

В последние годы в связи с развитием субмикронных и на-нометрических технологий разработан ряд более совершенных методов селективного травления. Среди них отметим инициирование химических реакций в слое адсорбированных на поверхности молекул с помошью электронных пучков диаметром порядка нескольких н.м. Продукты реакции селективно травят поверхность и создают заданный рельеф. Так, в случае GaAs с адсорбированными молекулами I2, используя электронный пучок сканирующего туннельного микроскопа, удалось создать заданный рельеф со средней глубиной = 3 нм. [c.122]

Возможность получения путем травления на металле изображений со значительной глубиной рельефа, вплоть до получения сквозных отверстий различного профиля, была использована для создания процесса, получившего название химического или электрохимического фрезерования. Сущность его заключается в том, что на поверхность детали наносят слой химически стойкого материала, оставляя непокрытыми участки, подлежащие травлению. В зависимости от состава травильного раствора и режима работы могут быть получены углубления или сквоз ные отверстия в металле. [c.81]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...