|
Свойства материалов в значительной степени определяются его составом и поровой структурой. Поэтому для получения материалов с заданными свойствами важно иметь четкие представления о процессах формирования структуры и возникающих новообразований, что изучается на микро и молекулярно-ионном уровне. Ниже рассмотрены наиболее распространенные физико-химические методы анализа. Петрографический метод используется для исследования различных материалов: цементного клинкера, цементного камня, бетонов, стекла, огнеупоров, шлаков, керамики и т.д. Метод световой микроскопии направлен на определение характерных для каждого минерала оптических свойств, которые определяются его внутренним строением. Главные оптические свойства минералов - показатели светопреломления, сила двойного преломления, осность, оптический знак, цвет и др. Существует несколько модификаций данного метода: поляризационная микроскопия предназначена для изучения образцов в виде порошков в специальных иммерсионных аппаратах (иммерсионные жидкости обладают определенными показателями светопреломления); микроскопия в проходящем свете - для изучения прозрачных шлифов материалов; микроскопия в отраженном свете - полированных шлифов. Для проведения этих исследований применяют поляризационные микроскопы. Электронная микроскопия применяется для исследования тонкокристаллической массы. Современные электронные микроскопы имеют полезное увеличение до 300000 раз, что позволяет видеть частицы размером 0,3-0,5 нм (1 нм = 10-* м). Такое глубокое проникновение в мир малых частиц стало возможным благодаря использования в микроскопии электронных лучей, волны которых во много раз короче видимого света. С помощью электронного микроскопа можно изучить: форму и размеры отдельных субмикроскопических кристаллов; процессы роста и разрушения кристаллов; процессы диффузии; фазовые превращения при термической обработке и охлаждении; механизм деформации и разрушения. В последнее время применяются растровые (сканирующие) электронные микроскопы. Это прибор, в основу которого положен телевизионный принцип развертки тонкого пучка электронов (или ионов) на поверхности исследуемого образца. Пучок электронов взаимодействует с веществом, вследствие чего возникает целый ряд физических явлений, регистрируя датчиками излучения и подавая сигналы на кинескоп, получают рельефную картину изображения поверхности образца на экране (рис. 1.1). Рентгенографический анализ - это метод исследования строения и состава вещества путем экспериментального изучения дифракции рентгеновских лучей в этом веществе. Рентгеновские лучи представляют собой такие же поперечные электромагнитные колебания, как видимый свет, но с более короткими волнами (длина волны 0,05-0,25-Ю-9 м). Получают их в рентгеновской трубке в результате столкновения катодных электронов с анодом при большой разности потенциалов. Применение рентгеновского излучения для исследования кристаллических веществ основано на том, что его длина волны сопоставима с межатомными расстояниями в кристаллической решетке вещества, которая является естественной дифракционной решеткой для рентгеновских лучей
|
