Классификация методов электронной микроскопии в исследовании веществ и материалов

Определение длительности роста усталостных трещин по данным фрактографии связано с установлением связи между величиной шага усталостных бороздок и приростом трещины в цикле нагружения.

Полученные поправочные функции используют при определении методами фрактографии параметров цикла нагружения, если известны достоверно условия нагружения детали.

При изучении механизма и кинетики разрушения анализ излома с помощью фрактографии дает возможность определять характер разрушения (хрупкое, пластичное, внутризеренное, межзеренное) и относительную скорость процесса, а также изменение этих характеристик по мере развития трещины, вследствие которой произошло разделение тела.

Изучение кинетики магистральных трещин, а также специфики их рельефа (фрактография) дает определенную информацию о долговечности.

Нами получено покрытие из висмута глубиной 60 - 70 мкм, фрактография которого показывает, что оно состоит из зерен химического соединения молибдена и висмута различной ориентации с микротвердостью Щ1100 - 1200 кгс / мма и эвтектики этого соединения с твердым раствором висмута в молибдене.

Типичный рельеф усталостного излома.

В некоторых случаях для выявления характерных полос усталостного рельефа используют метод фрактографии изломов с применением электронного микроскопа типа стереоскан.

Метод визуального ( или при небольших увеличениях) наблюдения изломов называют фрактографией. На изломах макроструктуру оценивают путем сравнения с нормативными макроструктурами, приведенными в ГОСТ 10243 - 75, по 25 параметрам. Определение вида, формы и цвета излома позволяет характеризовать многие особенности строения и обработки материала.

Параллельно проводились исследования влияния фактора времени на изменение физико-механических свойств, структуры фрактографии разрушений основного металла и сварных соединений труб на разработанных моделях, имитирующих реальные условия эксплуатации трубопроводов.

В последние годы для анализа сложной поверхности статического и усталостного разрушения, наряду с обычной фрактографией, все шире используются методы фрактальной и мультифрактальной параметризации. Дело в том, что большинство сложных объектов и структур в природе обладают фундаментальным свойством геометрической регулярности, известной как инвариантность по отношению к масштабу, или самоподобие. Если рассматривать эти объекты в различном масштабе, то постоянно обнаруживаются одни и те же фундаментальные элементы.

Так как указанные явления носят узко локальный характер, то микротрещины, с точки зрения фрактографии, являются хрупкими разрушениями путем отрыва. В связи с тем, что при деформации образцов в условиях высокой температуры происходит перемещение целых зерен, размер зерна оказывает некоторое влияние на величину предельной деформации.

Изломы образцов из сплава Д1, испытанных при 0т а-0 65 0 05 ГН / м2. Применение электронного микроскопа позволило выявить закономерности микростроения изломов, которые принято выделять в особую область фрактографии. Следует отметить, что микростроение изломов в некоторой степени повторяет их макростроение, хотя в ряде случаев такое подобие может в значительной степени оказаться чисто внешним.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

По результатам проведенных исследований, поставленная цель курсовой работы, а именно - изучение использования электронной микроскопии в исследовании веществ и материалов, была достигнута.

В рамках курсовой, мной была приведена история развития электронной микроскопии в исследовании веществ и материалов. Первый электронный микроскоп был изобретен в 1930 году, что касается просвечивающого микроскопа, то он был  изобретен Э. Руске в 1986 году. Были рассмотрены методы растровой и просвечивающей электронной микроскопии.

С использованием растровой электронной микроскопии проводят исследование различных объектов, в том числе и объектов с плохой проводимостью.

ПЭМ позволяет изучить внутреннее строение материала изделия, наблюдать частицы включений очень мелких размеров, а так же обнаружить несовершенства кристаллического строения (субзерна, дислокации),в отличии от оптического микроскопа который не позволяет получить данные характеристики.

На сегодняшний день невозможно не заметить, значимость электронной микроскопии в научной и практической деятельности, ввиду его возможности изучения структуры мелких объектов (волокон, реплик, ЛКП, суспензий и.т.д). 

Недостатки электронной микроскопии - ограниченные возможности исследования диэлектрических объектов, потому как для их исследования требуется нанесение металлизации, что исключает возможность изучения микроследов расположенных на поверхности объектов носителей.

 

Список литературы

 

Аверьянова, Т.В. Криминалистика: учебник для вузов / Т.В. Аверьянова, Р.С. Белкин, Ю.Г. Корухов // под ред. Р.С.

Белкина. - М. : НОРМА-ИНФРА-М, 2001. - 990 с.

Вандер, М.Б. Использование микрочастиц при расследовании преступлений / М.Б. Вандер. - СПб. : Питер, 2001. -156 с.

Вандер, М.Б. Криминалистическая экспертиза материалов, веществ, изделий / М.Б. Вандер. - СПб. : Питер, 2001. -128 с.

Митричев, В.С. Основы криминалистического исследования материалов, веществ и изделий из них / В.С. Митричев, В.Н. Хрусталев. - СПб. : Питер, 2003. - 591 с.

Назначение и производство судебных экспертиз: пособие для следователей, судей и экспертов. - М.: Юридическая литература, 1988. - 236 с.

Основы криминалистической экспертизы материалов, веществ и изделий: учебное пособие / под ред. В.Г. Савенко. - М.: ЭКЦ МВД России, 1993. - 320 с.

Современные возможности судебных экспертиз: методическое пособие для экспертов, следователей и судей. - М.: РФЦСЭ, 2000. - 144 с.

Хрусталев, В.Н. Криминалистическое исследование веществ, материалов и изделий: курс лекций / В.Н. Хрусталев, В.М. Райгородский. - Саратов : СЮИ МВД России, 2003. - 186 с.

¹ Вандер, М.Б. Использование микрочастиц при расследовании преступлений / М.Б. Вандер. - СПб. : Питер, 2001. С.56.

² Вандер, М.Б. Использование микрочастиц при расследовании преступлений / М.Б. Вандер. - СПб. : Питер, 2001. С. 113.

³ Митричев, В.С. Основы криминалистического исследования материалов, веществ и изделий из них / В.С. Митричев, В.Н. Хрусталев. - СПб. : Питер, 2003.С. 409.

⁴ Современные возможности судебных экспертиз : методическое пособие для экспертов, следователей и судей. - М.: РФЦСЭ, 2000. С. 24.

⁵ Современные возможности судебных экспертиз : методическое пособие для экспертов, следователей и судей. - М.: РФЦСЭ, 2000. С.36.