Способ определения поверхност-ного натяжения двухкомпонентныхвеществ b твердом состоянии

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 280579 (21) 2770743/18-25 Союз Соаетскик Социалистичесниа Рес публиин 834460 Р 1)м, кд,с присоединением заявки йо 6 01 й 13/02 Государственный комитет СССР по аелам изобретений и открытийДата опубликования описания 300581.Берик твенный ун ерситет Кабардино-Балк й гос Заявител.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИ ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ ВЕЩЕСТВ В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ цель достигаповерхностьрдйровке мон электронов се, определяю ов компонент по формуле Поставленная что исследуемую подвергают бомб тическим пучком ь 2 кэВ в вакуу сивности Оже-пи ностного слоя и ся тем, щества нергенергией интен- поверхОС щ х Зх ы 8 хностное натяжение; я производная по конации первого компонента молярного термодинамиго потенциала Гиббса,д- пове 9 - втор цент х, о ческгд м 1Изобретение относится к физикохимическим анализам, более конкретно к установлению зависимости по-,верхностного натяжения двухкомпонент.ных твердых тел от их состава.Известен способ определения поверхностного натяжения твердых телпутем измерения параметров решеткимелких частиц 11 .Однако этот способ применим кограниченному числу твердых тел и,как правило, в очень узкой областитемператур.Наиболее близким к предлагаемомуявляется компенсационный способ"нулевой" ползучести, основанный накомпенсации сил поверхностного натяжения внешними силами в условияхползучести материалов .21,Этим способом построены изотермыповерхностного натяжения для некоторых двухкомпонентных легкоплавкихсистем в твердом состоянии (индий -таллий, олово - свинец и др.).Однако известный способ применимтолько в условиях ползучести материала, что ограничивает температурныеобласти измерения Г . При низких(комнатных) температурах для многихметаллов и сплавов способ вообще не пригоден. Кроме того, при его реализации возникают трудности, связанные с влиянием границ зерен.Цель изобретения - расширение температурного и концентрационного интер валов определения поверхностного натяжения различных типов твердых тел.834460 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 4056/64 Тираж 907 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 К - коэффициент, определяемыйчерез факторы обратной Ожечувствительности или сечениеионизации компонентов сплава,3, - интенсивность характерногоОже-пика 1-компонента,5находят изотерму поверхностного натяжения, на которой определяют искомуювеличину.По экспериментальным данным 3, и Д,с помощью (1) сначала строится зависимость -от,х, а затем методомчисленного интегрирования ь от хпо Формуламп 1 .0-1, д /х"-х(" 1 п=,ь,(2)дх, р)"ф 15-где- значение поверхностного натя 1 Ъжения сплава с концентрацией х.При и(хо = О) имеем поверхностное натяжение чистого второго компонента =) =ЪЗадача упрощается для систем,близких к идеальным., В этом случаерасчетная формула для всего концентрационного интервала имеет вид 25- 1 п (1 - ) х(3)Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.Получают Ожа-спектры чистых комопонентов сплава и выбирают неперекрывающиеся пики конкретных Ожепереходов.По интенсивностям 1 и 1 определяют коэффициент К = - =+- . После3этого получают Оже-сйектры этих компонентов в сплавах по известной методике электронной Оже-спектроскопии.По полученным спектрам строятзависимость отношения интенсивностей 4 Опиков Оже-переходов от отношенияконцентраций компонентов (градуиро.вочный график),По грддуировочной кривой и коэфФициенту К определяют значения параметра 8=К -" для сплавов.По значению 8 определяют значениядля разйых сплавов.:Из опыта берут значение поверхностного натяжения одного из компоненОтов или вычисляют его по одной изизвестных методик.Методом численного интегрированияпо формуле (2) строят зависимость Сот Йс55Предлагаемый способ определенияповерхностного натяжения пригоден длявсех температурных и концентрационных областей сущестнования твердого остояния, применим для различных типов твердых тел (металлических, полупроводниковых, диэлектрических) с участием всех элементов периодической системы за исключением водорода и гелия, позволяет выявить влияние на изотерму поверхностного натяжения ряда факторов (бомбардировка поверхности, адсорбция газов, структурные особенности и др,) является неразрушающим способом. Способ определения поверхностного натяжения двухкомпонентных веществ в твердом состоянии, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения температурного и концентрационного интервалов определения поверхностного натяжения различных типов твердых тел, исследуемую поверхность нещества подвергают бомбардировке моноэнергетическим пучком электронов с энергией ( 2 кэВ в вакууме, определяют интенсивность Оже-пиков компонентов поверхностного слоя и по фор- муле о 8 +где ь - поверхностное натяжение;9 - вторая производная по концентрации первого компонентах от молярного термодинамического потенциала Гиббса;.щ /Я ршефи 1- молярная поверхность 1-компо- нента 8К - коэффициент, определяемыйчерез Факторы обратной Ожечувствительности или сечениеионизации компонентов сплава;; - интенсивность характерногоОже-пика 1-компонента,находят изотерму поверхностного натяжения, по которой определяют искомуювеличину.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Хоконов Х.Б. Методы измеренияповерхностной энергии и натяжения металлов и сплавов в твердом состоянии,фПоверхностные явления;.в расплавахи возникающих из них твердых фазах .Кишинев, "Штиинца", 1974, с. 190-261.2. Авторское свидетельство СССРВ 408198, кл, 6 01 И 13/02, 1972