Способ определения температурного коэффициента свободной поверхностной энергии

) Изобретен ико-химичес лас относитс атериатролязобрете го из лов,свойснияэффицличных ого ргии раз- плоскос- предлом, что на еи ен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Хоконов Х.Б. Методы измерения поверхностной энергии и натяжения ме таллов и сплавов в твердом состоянии В кн.: Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах, Кишинев, Штиинца, 1974, с, 190-261.Авторское свидетельство СССР У 834460, кл. С 0 1 Н 13/02, 1981,Задумкин С.Н, Влияние ангармонических колебаний ионов на поверхност ное натяжение - ЖФХ, 1959, ХХХ 111, вып, 11, с. 2601-2606.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА СВОБОДНОЙ ПОВЕРНОСТНОЙ ЭНЕРГИИ точнее к способам ко в поверхностей. Цель определение температу ента поверхностной эн кристаллографических нокристаллав. Сущност о способа состоит в т предварительно подготовленную полиров кой и травлением ориентированную поверхность монокристалла направляют вначале моноэнергетический пучок электронов с энергией Е=50-100 эВ, благодаря чему дифрагированный пучок несет информацию о состоянии поверхности, а затем с энергией Е =400- 500 эВ для получения информации о глубинных слоях. Измерение интенсивности дифрагированных пучков электро 1нов с энергией Е и Е при двух температурах исследуемых монокристаллов (Т, и Т ) позволяет рассчитать искомый температурный коэффициент поверхностной энергии К Б /дТ. 1 табл.132393 1(Т,)и 1 (Т) то записав выражение интенсивностипри двух температурах монакристаллаТ и Т для двух фиксированных значений энергий электронного пучка Еи Е, из (5) получаем расчетную формулу (1).Предлагаемый способ осуществляютследующим образом.Прошедший предварительную обработку (полировка, промывка) монакристал-)Олический образец в виде пластинки сразмерами 0,5 х 0,5 х 0,1 см устанавлива -ют в вакуумной камере (разрежениедо 10-10Па) дифрактомера, гдеочищенную поверхность монакристалла 15бомбардируют моноэнергетическим пучком электронов и на флуоресцирующемэкране получают дифракционную картину от поверхности. С помощью фаторегистрирующего устройства измеряют 20интенсивность дифракционного рефлексазеркального отражения при двух фиксированных значениях энергии электронного пучка Е и Е при температурах монокристалла Т. и Т 2 и по формуле 25 (1) определяют температурный коэффициент поверхностной энергии. Значение Е выбирают из интервала 50, 100 эВ энергии падающего электронного пучка, так как интенсивность дифракцианнаго рефлекса дает первый .атомный слой из-за малой глубины проникновения . электронов. Значение Е выбирают из интервала 400, 500 эВ, когда основной вклад в интенсивность рефлекса дают глубинные слои монокристаллического образца.По формуле (1) находят температурный коэффициент свободной поверхностной энергии, при этом значение параметра решетки а берут из справочника.В таблице приведены экспериментально полученные данные и найденные значения температуРного коэффициента свободной поверхностной энергии для ряда монакристаллов.Полученные результаты согласуются литературными данными Й 6/с)Т для поли- кристаллических металлов РЬ и Б 1(см. последний столбец таблицы). 0 4Из таблицы следует, что температурный коэФФициент свободной поверхностной энергии лля одного и того же металла изменяется в зависимости от кристаллаграфической ориентации поверхности, Погрешность, с которой определяется дб/с)Т предлагаемым способом, менее 1 ОХ.формула и з обретения Способ определения температурного коэффициента свободной поверхностной энергии ид/ЛТ, включающий бомбардировку исследуемой поверхности многаэнергетическим пучкам электронов в вакууме, а т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью определения температурного коэффициента свобод-. ной поверхностной энергии различных кристаллаграфических плоскостей металлических манакристаллов, исследуемую поверхность манокристалла последовательно подвергают бомбардировке двумя манаэнергетическими пучками электронов с энергиями Е и Е соответственно из интервалов 50, 100 эВ) и 100, 500 эВ , измеряют интенсивности дифракционного рефлекса зеркального отражения при двух температурах манакристалла и искомую величину находят из выражения дб 3е,ГЕ е С 1 (Т,)/1 (Т )5йТ Г )Е Еп )1 (Т)/1 (Т)3,)) )где п - число на единице поверхнастикоординационное числов объеме;числа недостающих ближайших соседей у частиц наповерхности; интенсивности зеркально отраженных пучков от поверхности, а 1(Т,) и 1(Т) - ат внутреннего слоя манакристалла при температурах Т и Т, постоянная Бальцмана.- 1 Ф/ 1 Т, -./т,эрг/см гр эрг/см гр Ориентация Металл Струк- тура ОЦК (100) 0,5 1,203 ГЦК (100) 0,333 1,220 ГЦК (100) 0,417 1,011 ГЦК (111) 0,25 1,301 ГЦК (100) 0,333 1)611 ГЦК (110) 0,417 1, 140 ГЦК (111) 0,25 1,86 0,23 0,18 2,84 РЬ 0,18 0,21 2,14 О, 10 1,63 б, 11 2,00 0,5+0,3 0,14 1,60 0,10 Составитель Е.СидохинРедактор А.Лежнина Техред А,Кравчук Корректор И. Муска Заказ 2957/47 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5