- •1. Классификация материалов по применению и составу. Основная задача материаловедения. Уровни структуры материалов. Методы исследования материалов.
- •2. Понятия «Сплав», «Компоненты», «Система», «Фаза»
- •3. Виды термодинамических систем.
- •4. Самоорганизация. Флуктуация. Катастрофа. Бифуркация.
- •5. Дефекты кристаллического строения.
- •6. Виды кристаллов. Характеристики кристаллических структур.
- •7. Виды сплавов по кристаллическому строению.
- •1)Механические смеси
- •2)Химические соединения (NaCl)
- •3)Твердые растворы внедрения, замещения (неупорядоченные), вычитания
- •8. Дисперсионное упрочнение сплавов. Дислокационный механизм упрочнения сплавов.
- •9. Виды разрушения металлов.
- •10. Дислокационный механизм пластической деформации.
- •11. Виды и понятие кристаллизации. Механизм процесса кристаллизации.
- •2 Вида кристаллизации:
- •12. Диаграммы состояния металлических систем.
- •13. Механические свойства металлов и сплавов.
- •14. Ебал я в рот
- •15. Свойства и применение сплавов на основе аллюминия.
- •16. Свойства и применение сплавов титана и магния.
- •17. Сплавы с памятью формы.
- •18. Структура и свойства жаропрочных материалов.
- •19. Основные операции порошковой металлургии.
- •20. Методы производства порошков
- •21. Классификация и применение керамических материалов
- •22. Виды и области применения биоматериалов.
- •23. Сверхтвёрдые материалы – структура, свойства.
- •27.Супрамолекулярные ансамбли и устройства
- •Основные составляющие супрамолекулярной химии
- •Применение
- •28. Виды жидких кристаллов и их использование.
- •31. Методы исследования наноматериалов.
- •30. Виды наноматериалов. Проблемы и перспективы нанотехнологии.
- •32. Принцип работы атомно-силового, туннельного микроскопов.
- •33. Сканирующий зондовый микроскоп
- •34. Просвечивающий электронный микроскоп
32. Принцип работы атомно-силового, туннельного микроскопов.
Атомно-силовой микроскоп— сканирующий зондовый микроскоп высокого разрешения. Используется для определения рельефа поверхности с разрешением от десятков ангстрем вплоть до атомарного.
Принцип работы атомно-силового микроскопа основан на регистрации силового взаимодействия между поверхностью исследуемого образца и зондом. В качестве зонда используется наноразмерное остриё, располагающееся на конце упругой консоли, называемой кантилевером. Сила, действующая на зонд со стороны поверхности, приводит к изгибу консоли. Появление возвышенностей или впадин под остриём приводит к изменению силы, действующей на зонд, а значит, и изменению величины изгиба кантилевера. Таким образом, регистрируя величину изгиба, можно сделать вывод о рельефе поверхности.
В зависимости от характера действия силы между кантилевером и поверхностью образца выделяют три режима работы атомно-силового микроскопа:
1.Контактный
2.«Полуконтактный»
3.Бесконтактный
Туннельный микроскоп — вариант сканирующего зондового микроскопа, предназначенный для измерения рельефа проводящих поверхностей с высоким пространственным разрешением. В СТМ острая металлическая игла подводится к образцу на расстояние нескольких ангстрем. При подаче на иглу относительно образца небольшого потенциала возникает туннельный ток. Величина этого тока экспоненциально зависит от расстояния образец-игла.
В процессе сканирования игла движется вдоль поверхности образца, туннельный ток поддерживается стабильным за счёт действия обратной связи, и показания следящей системы меняются в зависимости от топографии поверхности. Такие изменения фиксируются, и на их основе строится карта высот.
33. Сканирующий зондовый микроскоп
Сканирующие зондовые микроскопы— класс микроскопов для получения изображения поверхности и её локальных характеристик. Процесс построения изображения основан на сканировании поверхности зондом. В общем случае позволяет получить трёхмерное изображение поверхности (топографию) с высоким разрешением. Отличительной СЗМ особенностью является наличие 1) зонда, 2)системы перемещения зонда относительно образца по 2-м (X-Y) или 3-м (X-Y-Z) координатам,
3) регистрирующей системы.
Работа сканирующего зондового микроскопа основана на взаимодействии поверхности образца с зондом (кантилевер, игла или оптический зонд). При малом расстоянии между поверхностью и зондом действие сил взаимодействия (отталкивания, притяжения, и других сил) и проявление различных эффектов (например, туннелирование электронов) можно зафиксировать с помощью современных средств регистрации. Для регистрации используют различные типы сенсоров, чувствительность которых позволяет зафиксировать малые по величине возмущения. Для получения полноценного растрового изображения используют различные устройства развертки по осям X и Y (например, пьезотрубки, плоскопараллельные сканеры).