Kristalna struktura polikristaliničnih snovi

Σχετικά έγγραφα
Funkcijske vrste. Matematika 2. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 2. april Gregor Dolinar Matematika 2

KODE ZA ODKRIVANJE IN ODPRAVLJANJE NAPAK

CENTER ZA ELEKTRONSKO MIKROSKOPIJO (CEM)

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 14. november Gregor Dolinar Matematika 1

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 21. november Gregor Dolinar Matematika 1

Diferencialna enačba, v kateri nastopata neznana funkcija in njen odvod v prvi potenci

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 5. december Gregor Dolinar Matematika 1

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 22. oktober Gregor Dolinar Matematika 1

TRANSMISIJSKI ELEKTRONSKI MIKROSKOP - TEM

Kontrolne karte uporabljamo za sprotno spremljanje kakovosti izdelka, ki ga izdelujemo v proizvodnem procesu.

Tretja vaja iz matematike 1

Delovna točka in napajalna vezja bipolarnih tranzistorjev

Booleova algebra. Izjave in Booleove spremenljivke

Svetlobni mikroskop. Princip delovanja Pomembna kakovost leč

PONOVITEV SNOVI ZA 4. TEST

Integralni račun. Nedoločeni integral in integracijske metrode. 1. Izračunaj naslednje nedoločene integrale: (a) dx. (b) x 3 +3+x 2 dx, (c) (d)

TEHNOLOGIJA GRADIV IN KERAMIKE. NAMEN TEČAJA : Spoznati zvezo med strukturo in lastnostmi izbranih materialov

TEHNOLOGIJA KOVIN IN KERAMIKE

SKUPNE PORAZDELITVE VEČ SLUČAJNIH SPREMENLJIVK

NEPARAMETRIČNI TESTI. pregledovanje tabel hi-kvadrat test. as. dr. Nino RODE

Tabele termodinamskih lastnosti vode in vodne pare

Numerično reševanje. diferencialnih enačb II

V kristalu so atomi, ioni ali molekule geometrijsko urejeni po povsem določeni zakonitosti.

Osnove elektrotehnike uvod

+105 C (plošče in trakovi +85 C) -50 C ( C)* * Za temperature pod C se posvetujte z našo tehnično službo. ϑ m *20 *40 +70

Frekvenčna analiza neperiodičnih signalov. Analiza signalov prof. France Mihelič

Kotne in krožne funkcije

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 10. december Gregor Dolinar Matematika 1

matrike A = [a ij ] m,n αa 11 αa 12 αa 1n αa 21 αa 22 αa 2n αa m1 αa m2 αa mn se števanje po komponentah (matriki morata biti enakih dimenzij):

1. TVORBA ŠIBKEGA (SIGMATNEGA) AORISTA: Največ grških glagolov ima tako imenovani šibki (sigmatni) aorist. Osnova se tvori s. γραψ

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 12. november Gregor Dolinar Matematika 1

*M * Osnovna in višja raven MATEMATIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sobota, 4. junij 2011 SPOMLADANSKI IZPITNI ROK. Državni izpitni center

Kompleksne kovinske spojine

Splošno o interpolaciji

p 1 ENTROPIJSKI ZAKON

Poročilo laboratorijskih vaj pri predmetu Gradiva. Optični mikroskop

ELEKTROTEHNIKA DRAGO ŠEBEZ

Osnove sklepne statistike

IZPIT IZ ANALIZE II Maribor,

SVETLOBNI MIKROSKOP IN OSNOVE MIKROSKOPIRANJA

1. Definicijsko območje, zaloga vrednosti. 2. Naraščanje in padanje, ekstremi. 3. Ukrivljenost. 4. Trend na robu definicijskega območja

CM707. GR Οδηγός χρήσης SLO Uporabniški priročnik CR Korisnički priručnik TR Kullanım Kılavuzu

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

Gimnazija Krˇsko. vektorji - naloge

Logatherm WPL 14 AR T A ++ A + A B C D E F G A B C D E F G. kw kw /2013

MATERIALI IN TEHNOLOGIJE

Iterativno reševanje sistemov linearnih enačb. Numerične metode, sistemi linearnih enačb. Numerične metode FE, 2. december 2013

Specifičnost spektrov. Princip emisijske spektrometrije. Atomizacija in vzbujanje

Kvantni delec na potencialnem skoku

Ljubljana,

Vaja: Odbojnostni senzor z optičnimi vlakni. Namen vaje

ΠΡΙΤΣΙΝΑΔΟΡΟΣ ΛΑΔΙΟΥ ΑΕΡΟΣ ΓΙΑ ΠΡΙΤΣΙΝΙΑ M4/M12 ΟΔΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ - ΑΝΤΑΛΛΑΚΤΙΚΑ

ARHITEKTURA DETAJL 1, 1:10

IZZIVI DRUŽINSKE MEDICINE. U no gradivo zbornik seminarjev

ZGRADBA ATOMA IN PERIODNI SISTEM

The Thermal Comfort Properties of Reusable and Disposable Surgical Gown Fabrics Original Scientific Paper

Državni izpitni center SPOMLADANSKI IZPITNI ROK *M * FIZIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Petek, 10. junij 2016 SPLOŠNA MATURA

UNIVERZA V LJUBLJANI FAKULTETA ZA MATEMATIKO IN FIZIKO ODDELEK ZA FIZIKO. Bojan Vrtič SEMINARSKA NALOGA. Difuzija v trdnih tankih plasteh

1. Trikotniki hitrosti

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 15. oktober Gregor Dolinar Matematika 1

Št. leto 2012/2013 MATERIALI IN TEHNOLOGIJE

Mikroskop in mikroskopiranje

MATERIALI SLAVKO BOŢIČ

MAGNETNI MATERIALI :13 Magnetni materiali 1 MAGNETNO POLJE. Oersted, Amper: Magnetno polje je posledica gibanja elektrine.

Homogena snov je snov, ki ima vsepovsod enake lastnosti in sestavo Heterogena snov je snov, katere sestava in lastnosti so na različnih mestih

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

Fazni diagram binarne tekočine

1. Έντυπα αιτήσεων αποζημίωσης Αξίωση αποζημίωσης Έντυπο Πίνακας μεταφράσεων των όρων του εντύπου...

Državni izpitni center SPOMLADANSKI IZPITNI ROK *M * NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sreda, 3. junij 2015 SPLOŠNA MATURA

MIKROSKOP IN MIKROSKOPIRANJE

Elementi spektralne teorije matrica

Gimnazija Ptuj. Mikroskop. Referat. Predmet: Fizika. Mentor: Prof. Viktor Vidovič. Datum: Avtor: Matic Prevolšek

- Geodetske točke in geodetske mreže

[ ]... je oznaka za koncentracijo

8. Diskretni LTI sistemi

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

Definicija. definiramo skalarni produkt. x i y i. in razdaljo. d(x, y) = x y = < x y, x y > = n (x i y i ) 2. i=1. i=1

Pošto pretvaramo iz veće u manju mjernu jedinicu broj 2.5 množimo s 1000,

MERJENJE Z MIKROSKOPOM

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

Na pregledni skici napišite/označite ustrezne točke in paraboli. A) 12 B) 8 C) 4 D) 4 E) 8 F) 12

Polarizacija laserske svetlobe

Laboratorij za termoenergetiko. Vodikove tehnologije in PEM gorivne celice

Električni naboj, ki mu pravimo tudi elektrina, označimo s črko Q, enota zanj pa je C (Coulomb-izgovorimo "kulon") ali As (1 C = 1 As).

2. Uklon rentgenskih žarkov na kristalih

PARNA POSTROJENJA ZA KOMBINIRANU PROIZVODNJU ELEKTRIČNE I TOPLINSKE ENERGIJE (ENERGANE)

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

Zgodba vaše hiše

Vaje: Slike. 1. Lomni količnik. Barbara Rovšek, Ana Gostinčar Blagotinšek, Toma d Kranjc. Naloga: Določite lomna količnika pleksi stekla in vode.

Mehanizem feromagnetnih domen in magnetne aplikacije

vaja Kvan*ta*vno določanje proteinov. 6. vaja Kvan*ta*vno določanje proteinov. 6. vaja Kvan*ta*vno določanje proteinov

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

SEKUNDARNE VEZE međumolekulske veze

POROČILO. št.: P 1100/ Preskus jeklenih profilov za spuščen strop po točki 5.2 standarda SIST EN 13964:2004

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

3525$&8158&1(',=$/,&(6$1$92-1,095(7(120

TRDNOST (VSŠ) - 1. KOLOKVIJ ( )

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo. Vrstični elektronski mikroskop - Scanning electron microscope. Poročilo laboratorijske vaje

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

Transcript:

MIKROSTRUKTURA 1

Kristalna struktura polikristaliničnih snovi Snovi redko nastopajo v monokristalinični obliki - izjemi sta monokristal SiO 2 (kvarc) v kvarčnih urah in monokristal Si v sestavnih delih elektronskih vezij. Večina snovi je polikristaliničnih. Nastanek polikristaliničnih snovi. Razlaga z naslednjim poskusom: talina snov nad T tališča ohladimo nukleacija kristalov rast kristalov trdna polikrista- linična snov Posamezni kristali ne zrastejo idealno, ampak je v področju stika veliko napak. Stična področja, kjer kristalna struktura (in zato lastnosti) ni enaka kot znotraj posameznih kristalov, so meje med zrni. Področja strukturnega reda, ki jih omejujejo meje med zrni, pa so zrna. Posamična zrna imajo kristalno strukturo monokristala (enovitega kristala). 2

SPOLIRANA IN NAJEDKANA POVRŠINA POLIKRISTALA: SPOLIRANA IN NAJEDKANA POVRŠINA POLIKRISTALA: defekt MIKROSTUKTURA defekt tu je jedkanje hitro tu je jedkanje hitro tu je jedkanje počasno tu je jedkanje počasno urejena struktura (nizka energija) urejena struktura (nizka energija) večja neurejenost (višja energija) večja neurejenost (višja energija) Površina pojedkane tabletke AgCl; povečava: 500x KAJ VIDIM POD MIKROSKOPOM? KAJ VIDIM POD MIKROSKOPOM? pora zrno meja pora meja zrno Vse lastnosti skupaj: mikrostruktura Optični mikroskop 3

MIKROSTUKTURA OPAZOVANJE MIKROSTRUKTURE Z ELEKTRONSKIM VRSTIČNIM MIKROSKOPOM Površina pojedkane in spolirane tabletke enofazne polikristalinične keramike: povečava: 1200x Površina pojedkane in spolirane tabletke dvofazne polikristalinične keramike: povečava: 1800x 4

Zakaj in kateri mikroskop izberemo? človeško oko 0,2 mm optična mikroskopija 0,2 µm presevna elektronska mikroskopija (TEM) 0,2 nm vrstična tunelska mikroskopija (STM) premer lasu celice bakterije virusi makromolekule atomi vrstična elektronska mikroskopija (SEM) 5

Prednosti in pomanjkljivosti optičnega Prednosti: neposredna slikovna obdelava, edini mikroskop za prikaz realnih barv uporaben za slikanje raznovrstnih oblik in geometrij slike lahko digitalno shranimo in obdelujemo mikroskopa Slabosti: majhna ločljivost (nekaj sto nm) Ločljivost d : dveh objektov optično ne ločimo delno ločimo Posnetek rdečih krvnih telesc (optični mikroskop). popolnoma ločimo 6

Elektronski mikroskopi Da dosežemo dovolj dobro ločljivost, je potrebno objekt mnogokrat povečati; na njem pa opazimo vedno nove detajle. generiranje elektronskega curka Princip delovanja elektronska puška termo-ionska emisija elektronov elektromagnetne leče Priprava vzorcev je zahtevnejša: Vzorci morajo biti električno prevodni, obstojni v vakuumu in neobčutljivi za lokalno segrevanje, ki nastane pri interakciji elektronov z materialom. Na neprevodne vzorce naparimo tanko plast C ali napršimo tanko plast kovine (Au, Pt, Ag,..). vzorec elektronski snop elektromagnetne leče (tuljave) fokusirajo žarek premer elektronskega žarka (5-10 nm) 7

Karakteristike različnih vrst mikroskopov Optični mikroskop SEM TEM Vpadni žarek Bela ali monokromatska svetloba Elektroni pospešeni z napetostjo 0,1 30 kv Elektroni pospešeni z napetostjo 80 1250 kv λ (vpadni žarek) 400 700 nm < 0,1 nm < 0,1 nm Sistem leč Steklene leče Elektromagnetne leče Elektromagnetne leče Ločljivost med dvema točkama do 200 nm do 3 nm do 0,1 nm Povečava do 2 000-krat do 300 000-krat do 1 000 000-krat Priprava vzorca tanki vzorci, drobni delci, polirane površine debelna vzorca ni pomembna debelina vzorca 100 nm ali manj 8

Vrstična elektronska mikroskopija (SEM) Značilnost SEM: visoka lateralna ločljivost, velika globinska ostrina in širok interval povečav (20 300 000). Opazujemo lahko delce ali mikrostrukturne detajle v velikosti med 10 in 40 nm. Vrstična elektronska mikroskopija je ena od številnih metod karakterizacije površine trdnih snovi. Podaja informacije o topografiji in morfologiji vzorca na mikrometrskem ali podmikrometrskem nivoju. Preiskave raznovrstnih materialov: kovin, zlitin, keramičnih materialov, stekel, polimernih in kompozitnih materialov. Vzorci so lahko masivni, praškasti, delci, vlakna, debele in tanke plasti na podlagah; v naravni obliki, polirani, jedkani, prelomi optični mikroskop SEM mikroskop Skelet radiolarja (vrsta živalskega planktona) 9

Nekaj primerov SEM posnetkov 10

POROZNOST POZNAMO : Celotno poroznost Zaprto poroznost (pora nima stika s površino) Odprto poroznost (pora vodi do površine) zaprtap odprtap celotnap zaprtap 11

MONOKRISTALINIČNE - POLIKRISTALINIČNE SNOVI Primerjava nekaterih značilnosti monokristalov in polikristaliničnih snovi Monokristali imajo v različnih smereh različne mehanske, električne, magnetne in druge lastnosti. Lastnosti, ki so različne v različnih smereh, se imenujejo anizotropne. V polikristaliničnih snoveh je skoraj vsako zrno drugače orientirano v prostoru - skupna lastnost polikristalinične snovi v dani smeri je povprečje lastnosti posameznega monokristala v vseh smereh - lastnosti polikristalinične snovi so zaradi različne orientacije zrn enake v vseh smereh ali izotropne. Na lastnosti monokristalov v glavnem vplivata vrsta in jakost kemijskih in sekundarnih vezi. Na lastnosti polikristaliničnih snovi pa poleg tega odločilno vpliva mikrostruktura. Primer: Če z mehansko silo delujemo na monokristal, bo ta spremenil obliko (počil) le, če se bo pri tem pretrgala kemijska vez. Če mehanska sila deluje na polikristal, se oblika lahko spremeni že, če se pretrgajo vezi med posameznimi zrni. 12

NEPRAVILNOSTI (DEFEKTI ali NAPAKE) V STRUKTURI Glede na izvor in prostorsko razporeditev poznamo naslednje tipe defektnih struktur ali napak v strukturi: 1. Točkaste napake 2. Linijske napake 3. Ravninske napake 4. Volumske napake Defekti vplivajo na: mehanske, električne, termične in druge lastnosti materialov Praktična uporaba defektnih struktur : Toplotna obdelava jekel Polprevodniki Sodobni akumulatorji Senzorji Sinteza materialov ( sintranje ) 13

TOČKASTE NAPAKE TIPIČNE TOČKASTE NAPAKE za snovi, ki so sestavljene samo iz ene vrste gradnikov : 2 4 3 1 M M 1. vrzel na rednem mestu kristalne strukture 2. atom danega monokristala na intersticijskem mestu v monokristalu 3. tuj atom na rednem mestu 4. tuj atom na intersticijskem mestu Schottky-jev) nered 1- V M 2- M i 3- T M 4- T i TOČKASTE NAPAKE V PARIH NEREDI značilni so za ionske snovi: 1. simetrični (Schottky-jev) nered 2. asimetrični (Frenklov) nered Frenklov nered 14

OSTALI STRUKTURNI DEFEKTI Linijske napake (dislokacije): Nastanejo zaradi neravnotežne rasti kristalov iz taline, pare ali raztopine. Imajo velik vpliv na fizikalne in mehanske lastnosti materialov Robna dislokacija Vijačna dislokacija A B 15

OSTALI STRUKTURNI DEFEKTI Ravninske, planarne napake (meje med zrni primanjkljaj gradnikov, gostota vezi je manjša odločilno vpliva na trdnost, prevodnost) zrno 1 zrno 2 Malokotna meja Prostorske napake (imajo nekristalinični amorfni materiali) b) 15 0 Kristaliničen material a) b) Amorfen material 16