CC BY
18
Многочисленные связи между величиной поверхностной энергии и соотношением адгезионной прочности, определяемой интенсивностью межфаэного взаимодействия, приведены в [3]. Результаты расчета работы адгезии у-облученного ПКМ (Ф4К20 и Ф4УВ5ДМЗ) в зависимости от дозы поглощенной энергии облучения приведены в таблице 2. Анализ результатов показывает, что наблюдается увеличение работы адгезии с повышением дозы поглощенной энергии облучения. Это может быть обусловлено стабилизацией радикалов в поверхностных слоях полимера в полярные группы или легко поляризующиеся сопряженные связи. Кроме того, при радиационной обработке образует-
Результаты проведенных исследований позволяют сделать следующие выводы:
1) для у-облученных ПКМ наблюдается улучшение смачиваемости поверхности, что связано с увеличением поверхностной энергии, преимущественно за счет полярной составляющей;
2) Увеличение поверхностной энергии у-обпученных ПКМ способствует повышению адгезионного взаимодействия ПКМ на основе ПТФЭ с металлами.
ЛИТЕРАТУРА
1. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. - М. : Мир, 1979.-568 с.
2. Пугачевич П.П., Бегляров Э.М., Лавыгин И.А. Поверхностные явления в полимерах. - М.: Химия, 1982. -198 с.
3. Берлин A.A., Басин В.Е. Основы адгезии полимеров.
А.И. ОДИНЕЦ Н.С. КАЗАКОВ Е.Г. РУДЕНКО
ОмГТУ,
ООО "НИИ "Автоматизация", ОАО "Омскагрегат"
УДК 543.423+621.317
С целью повышения достоверности и точности контроля состава материалов во всем диапазоне спектрального анализа предлагается использовать два стандартных образца предприятия. Один из них Сэ1 с минимальным содержанием элемента является основным эталоном. Его параметры определяют начало координат в системе отсчета С=^П), где П - измеряемые параметры спектральных линий. Для фотографических методов исследования этим параметром является разность почернений ДБ.
При указанных условиях концентрация С 4э1 0 должно быть меньше минимального содержания данного элемента С 4гптг 0 по государственным стандартам. Обычно
С =0,8 С (1)
э1 * т юг л '
Если это условие не выполняется, то производится перерасчет по выражению [1]:
(С11/Сэ1)-1д(0.002я8ср1)'1д[0.001л(Х5<1+А5э1)]/ Лд(0.002пЗх1) = «д[0.001 п(1Бж1-Д5а1)], (2)
ся электретное состояние [6], что также приводит к изменению адгезионной активности.
Кроме того, в результате ионизирующего облучения полимеров наблюдается деструкция макромолекул с образованием низкомолекулярных фракций, которые можно рассматривать как поверхностно-активные вещества. Их существование влияет на изменение молекулярной подвижности, ускорение релаксационных процессов, снижает напряжение в поверхностном слое. [7], что также способствует изменению адгезионной активности поверхностных слоев радиационно-модифицированных ПКМ.
Таблица 2
-М.: Химия, 1974.-392 с.
4. Липатов Ю.С. Межфазные явления в полимерах. -Киев: Наукова думка, 1980. - 260 с.
5. Ван Кревелен Д.В. Свойства и химическое строение полимеров. - М.: 1976. -414 с.
6. Электрета / Пер. с анг. под ред. Г. Сесслера. - М.: Мир 1983.-487 с.
7. Мэжон Дж. Полимерные смеси и композиты / Под ред. Ю.К. Годовского. - М.: Химия, 1979. -440 с.
МАШКОВ Юрий Константинович - зав. кафедрой «Материаловедение и технология конструкционных материалов» ОмГТУ, д.т.н., профессор.
РЕВИНА Ирина Вячеславовна - к.т.н., зам. нач. учебного отдела.
где Б^Э^-измеренные почернения линии элемента и ее линии сравнения для основного стандартного образца (^З11=311+Бср1); Сл1-концентрация элемента в основном стандартном образце; ДБ^^^-З^-разность почернений линии элемента и линии сравнения в основном эталоне.
Из уравнения (1) определяется концентрация основного эталона, а из (2) - разность почернений ДЗз1 основного эталона. Тогда, исходя из условий равновесных систем,
I Эз^^л^, (3)
откуда параметры почернений основного эталона: |2Э1 =(£Зж,+ДЗэ1)/2; [Б^а^-ДБ^/г. (4)
Второй стандартный образец выступает в роли дополнительного эталона. Его значение определяет угол наклона выходной характеристики и зависит от величины
Работы адгезии ПКМ на основе ПТФЭ в при различных дозах поглощенной энергии -/облучения.
Доза у-облучения, Гр. 0 102 103 104 105 ЗхЮ5
Материал Работа адгезии, мДж/м2
Ф4К20 63,8 64,0 64,9 66,1 68,7 71,2
Ф4УВ5ДМЗ 62,0 622 62,7 65,2 68,5 70,2
МЕТОДЫ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ АНАЛИЗОВ С ДВУМЯ СТАНДАРТНЫМИ ОБРАЗЦАМИ ПРЕДПРИЯТИЯ
РАССМАТРИВАЕТСЯ МЕТОД КОНТРОЛЯ СОСТАВА МАТЕРИАЛОВ, В КОТОРОМ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ И ТО ЧНОСТИ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ДВА СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦА ПРЕДПРИЯТИЯ. ПЕРВЫЙ ИЗ НИХ ЯВЛЯЕТСЯ ОСНОВНЫМ ЭТАЛОНОМ И ОПРЕДЕЛЯЕТ НАЧАЛО КООРДИНАТ, А ВТОРОЙ ОПРЕДЕЛЯЕТ УГОЛ НАКЛОНА ВЫХОДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ.
потенциала возбуждения <р 0 исследуемого элемента. Для него должно выполняться условие
С^.ЗбС^, (5)
где С^-максимальное содержание элемента по ГОСТу.
Если это условие не выполняется, то следует провести перерасчет по уравнению, аналогичному (2):
(С1в/Сй)-1д(0.0021йсра)-1д[0.001я{181й+ДЗ,2)У
Лд(0.002я5й,)=1д[0.001я(13]а-Д8з2)], (6) где 3>2,3ср2-измеренные почернения линии элемента и ее линии сравнения для дополнительного стандартного образца (£3^=3^+3^); (^.-концентрация элемента в дополнительном стандартном образце; Д3з2=(8з2-3эср2)-раз-ность почернений линии элемента и линии сравнения в дополнительном эталоне.
Из уравнения (5) определяется концентрация дополнительного эталона, а из (6) - разность почернений ЛБ^ дополнительного эталона.
Тогда, исходя из условий равновесных систем,
Г
1 (7)
откуда параметры почернений дополнительного эталона:
1 ^(^-лБ^/г. (8)
Принцип корректирования по величине потенциалов возбуждения для пробы и эталона основывается на изменении измеряемых параметров спектральных линий следующим образом:
Г Э , = Э , + ДЭ ;
1 я1 *1 ДОП 1
Б , = Э . + ДЭ ; (9)
Э1 э1 ДОП ' Л '
ДБ,„ = ДБ -(К-1),
ДОП Я.Э 4 '
где ДЗдоп- изменение почернений спектральных линий в зависимости от величины потенциалов возбуждения, К -параметр, определяющий угол наклона выходной характеристики.
Применяя метод двух эталонов можно определять искомое содержание элемента в пробе двумя независимыми методами - графическим и аналитическим. При этом, аналитический расчет может производиться двумя независимыми друг от друга способами:
- путем экспериментального подбора коэффициентов К и заносимых в базу данных компьютера;
- путем теоретического расчета коэффициентов К.
Первый способ реализуется в режимах автоматического или ручного способов расчетов в основном меню программы, а второй - в аналитическом способе расчетов этого меню. Графический расчет реализуется в режиме «Графический способ расчета».
Комплексное определение количественного состава материалов позволяет путем сравнения получаемых результатов повысить достоверность спектрального анализа.
Аналитический расчет
В основу метода заложено использование уравнений физической модели низкотемпературной плазмы [2], характеризующей связь измеряемых параметров спектральных линий с количественным содержанием элементов.
При этом в режиме «Ручной (автоматический) способ расчетов» анализ осуществляется следующим образом:
1. Для контролируемой марки материала выбираются основной Сз1 и дополнительный Сэ2 эталоны (стандартные образцы). На каждом из выбранных интервалов должно выполняться соотношение
Сэ2<8Сэ1
Необходимо учитывать, что координата основного эталона должна располагаться в области минимальных концентраций на выбранном интервале, а дополнительного эталона - в конце интервала.
2. Определяются почернения основных линий и линий сравнения выбранных эталонов.
3. Измеренные почернения эталонов заносятся в память компьютера путем соответствующих ответов на поставленные вопросы. Всякий раз при этом нажимается Enter. После введения последнего данного и нажатия Enter на экране высвечивается линейный график
С, = f(AS)
и оси координат с масштабной сеткой.
4.Определяется для этой марки материала значение коэффициента К по формуле
К; = tgcc =
протяженность линииабцисс
протяженность линии ординат
5.Значения К заносятся в базу данных компьютера.
6.Ориентировочная оценка коэффициента может быть проведена расчетным путем. Определенный таким образом коэффициент Красч может сравниваться с рассчитанным по графикам К. Появляется дополнительная возможность оценки достоверности рассчитанного угла наклона графика относительно оси ординат.
В режиме «Аналитический способ расчетов» отличительной особенностью является нахождение коэффициента К путем теоретических расчетов следующим образом:
1 .Определяется параметр
г=[ДС^/(Сз1С2)] - Сэ2; ДС=Са2-Сз1. Если Z< 0, то
Хра. = [ДСэ/(Сэ2 - С J]'/B ; d = (1 -2Сз1/С J.(IS31/IS32);
В=(Сэ213з2-СДЗз1)/(Сз213э2+Сз113з1);
2S3?=S3J+ S32cp; ZS31 = S31 + S3lcp Если Z > 0, то
Крас^КАСЛ-С^-.С^^/В}"';
а)при С <0,1 d=(C3,/C 2)/(IS3l/IS32).
б)при C>0,1 d=[0,15/(C32 C3l)0 =] (IS31/IS32);
Гp афический расчет
В данном режиме последовательно вводятся данные почернений линий элемента и линий сравнения для исследуемой пробы, основного и дополнительного эталонов и их процентные содержания. После нажатия клавиши Enter на экране монитора высвечивается линейный график IgC = f(AS)
для выбранного интервала и содержание элемента в исследуемой пробе.
В заключение сравниваются полученные данные графического и аналитического расчетов и делаются соответствующие выводы о достоверности результатов анализа.
Экспериментальная проверка
Данные экспериментальной проверки приведены ниже на основе данных завода цветных металлов (г. Кольчуги-но) приведены ниже в таблице 1.
В графе приведены числовые значения концентраций элементов в стандартных образцах, а в графе С(со)расч расчетные значения, полученные в результате вычислений по предлагаемой методике для этих же стандартных образцов.
Таблица 1
ГОСТ О со Si Scp интервалы анализов Сэ Зн-ия Ki Расчеты С(со)расч
1 0,001- 0,001 72 56 0,001-0,01 0,001
-0,2 0,01 141 56 0,01-0,1 0,01 1,09 0,0108
Ni 0,1 224 63 0,1
2 0,001- 0,002 54 41 0,001-0,01 0,002
-0,05 0,009 93 41 0,01-0,1 0,009 1,14 0,0088
Fe 0,05 155 45 0,05
3 0,0005- 0,0005 20 5 0,0005-0,003 0,0005
-0,003 0,003 67 4 0,003-0,12 0,003 0,70 0,0029
Bi 0,01 112 5 0,0105
4 0,8-3 0,63 158 4 0,6-3 0,63 0,92
1,48 172 4 1,41
Pb 2.17 184 6 2,13
5 0,05-1 0,048 81 9 0,04-0,13 0,048
0,092 112 9 0,13-1 0,092 0,60 0,09
Ni 0,207 146 10 0,205
6 0,05-0,5 0,029 57 5 0,025-0,09 0,029
0,078 98 7 0,09-0,5 0,078 0,65 0,07
Si 0,178 135 7 0,176
ЛИТЕРАТУРА
1. Никитенко Б.Ф., Казаковы.С., Кузнецов A.A. Разработка и использование автоматизированных измерительных систем в спектральном анализе.-М.:НТЦ, «Информ-техника», 1990,80 с.
2. Никитенко Б.Ф., Казаков Н.С. Информационно-измерительные системы в атомно-эмиссионном спектральном анализе, ч.2, (Автоматизированный метод контрольного эталона для всего диапазона анализа), //Дефектоскопия, N5,1998, с. 58-78.
П Д. АЛЕКСЕЕВ Н.И.АЛЕКСЕЕВА Н.В. ДУРМАНОВ
Омский государственный технический университет
УДК 621.315.55
Одним из перспективных материалов для применения в пьезотехнике является алюминий, Он отвечает основным требованиям, предъявляемым, в частности, к материалам электродных покрытий для высокочастотных кварцевых резонаторов:
- высокой электропроводностью,
- малой миграционной подвижностью атомов,
- достаточно высокой адгезией к поверхности кварцевых подложек.
- малым удельным весом [1].
ОДИНЕЦ Александр Ильич - доцент кафедры "Радиотехнические устройства и системы диагностики" Омского государственного технического университета, к.т.н.
КАЗАКОВ Николай Степанович - зам. директора ООО "НИИ Автоматизация", к.т.н.
РУДЕНКО Евгений Григорьевич- генеральный директор ОАО "Омскагрегат", к.т.н.
Тонкопленочные покрытия из алюминия получают в настоящее время в основном двумя способами: термовакуумного и ионно-плазменного, в частности, магнетронно-го осаждения.
Пленки, полученные методом термовакуумного осаждения, имеют удельное сопротивление, близкое к сопротивлению исходного объемного алюминия [2], что является достоинством метода. Однако, эти пленки обладают недостаточно высокой адгезией к поверхности подложки, метод характеризуется возможностью выброса капель
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК АЛЮМИНИЯ С УЛУЧШЕННОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ_
ПРИВЕДЕНЫ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛЕНОК АЛЮМИНИЯ, ЛЕГИРОВАННЫХ МЕДЬЮ, С УЛУЧШЕННОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ МАГНЕТРОННОГО ОСАЖДЕНИЯ
