Рентгенівські дослідження об’єктів, отриманих вибухом ніхромових дротин. Експериментальне дослідження наночастинок отриманих методом вибуху ніхромових дротин

Рівненський державний гуманітарний університет

Кафедра фізики

КУРСОВА РОБОТА

з фізики на тему:

«Рентгенівські дослідження об’єктів, отриманих вибухом ніхромових дротин»

                                              Студента IІІ курсу групи ФМХІ-31

                                                       напряму підготовки  6.040203  «Фізика»

                                                    cпеціальності «Фізика та інформатика» 

Дробуша Я.М.

                                Керівник ст. в. В.

                                                        Національна шкала__________________

                                                         Кількість балів ______ ОцінкаECTS_____                          

                             Члени комісії________________    _____________________________

                                                         (підпис)                      (прізвище та ініціали)

                                                                ________________    _____________________________

                                                         (підпис)                      (прізвище та ініціали)

                                                                ________________    _____________________________

                                                         (підпис)                      (прізвище та ініціали)

Рівне 2015

Зміст

Вступ…………………………………………………..………….….……………3

Розділ I. Рентгенофазовий аналіз речовини……….…………….………….….5

1.1. Якісний аналіз……….……………………………………….….….….….…5

1.2. Кількісний аналіз…...………………………………………………………..14

Розділ II. Експериментальне дослідження наночастинок отриманих методом вибуху ніхромових дротин……………………………………………………………..20

2.1. Ніхром та його використання…………………………………….…….....20

2.2. Рентгеноструктурні дослідження наночастинок отриманих методом вибуху ніхромових дротинок……………………………………….…….…….…….20

Висновки………………………………………………………………………....28

Література……………………………………………………………………...….29

Вступ

Наночастинка – ізольований твердофазовий об'єкт, що має чітко виражену границю з навколишнім середовищем, розміри якого у всіх трьох вимірах становлять від 1 до 100 нм.

Наночастинки – один з найбільш загальних термінів для позначення ізольованих ультрадисперсних об'єктів, багато в чому дублюючий раніше відомі терміни, але відрізняється від них чітко визначеними розмірними межами. Тверді частинки розміром менше 1 нм зазвичай відносять до кластерів, більше 100 нм - до субмікронних частинок.

В той же час, в деяких областях знання, зокрема, в біомедичних нанотехнологіях наночастинками часто умовно називають і об'єкти діаметром до декількох сотень нанометрів, малий розмір яких також відіграє значну роль в їх властивості та застосування.

Методи добування наночастинок: метод синтезу наночастинок за допомогою плазми, створюваної радіочастотними нагрівальними котушками; ймовірно, найбільш корисними методами синтезу, в сенсі потенціалу великомасштабного застосування, є хімічні методи; наночастки можуть утворюватися в результаті розкладання при високій температурі твердих речовин, що містять катіони металів, молекулярні аніони або металоорганічні з'єднання; для отримання наночастинок срібла використовували імпульсний лазер.

Наночастинки застосовуються в медицині та нанобіотехнології:  в даний час вже є дослідні зразки наноконтейнерів для прицільної доставки ліків до уражених органів і нановипромінювачів для знищення злоякісних пухлин; для створення матеріалів, необхідних при лікуванні опіків і ран; у стоматології; у косметології, електроніці та інформаційних технологіях. Особливі надії на нанотехнології покладають фахівці у галузі електроніки та інформаційних технологій. Військові дослідження у світі ведуться в шести основних сферах: технології створення і протидії невидимості, енергетичні ресурси, системи що самостійно відновлюються, зв'язок, а також пристрої виявлення хімічних і біологічних забруднень. Нанотехнології здатні також стабілізувати екологічну обстановку, а також здатні здійснити революцію в сільському господарстві. Молекулярні роботи можуть виробляти їжу, замінивши сільськогосподарські рослини і тварин. Завдяки нанотехнологіям вченим вдається домогтися все кращого поглинання сонячної енергії.

Ніхро́м — загальна назва прецизійних жаростійких хромо-нікелевих сплавів, а також потрійних хром – нікель – залізних сплавів з однофазною структурою твердого розчину з додаванням марганцю, кремнію та алюмінію. Сплави характеризуються великим питомим електричним опором, є стійкими до корозії, пластичні. Завдяки цим властивостям використовуються для виготовлення нагрівачів, чохлів термопар, пічної арматури. Також ніхром використовується як жаростійкий і хімічно стійкий сплав для роботи в певних агресивних середовищах, з ніхрому виготовляють деталі, що працюють при високій температурі, резисторні елементи, реостати. Сплав застосовується як підшар для жаростійкого покриття при газотермічному напиленні.

Метою даної роботи є проведення рентгенівських досліджень об’єктів отриманих вибухом ніхромових дротин.

Розділ I. Рентгенофазовий аналіз речовини.

1.1.Якісний аналіз.

У більшості випадків за відомим набором міжплощинних відстаней і відповідних їм інтенсивностей можна визначити фазовий склад речовини, якщо, звичайно, відомі аналогічні дані для компонентів суміші.

Значення міжплощинних відстаней для різних речовин приведені в декількох довідниках. Найбільш повною є рентгенометрична картотека ASTM [1]. Дані для значного числа речовин наведені також в [2] і [3]. Картотека ASTM вигідно відрізняється від інших довідників систематичним поповненням. Тому ми надалі опишемо процеси фазового аналізу з використанням саме картотеки ASTM.

Рентгенометричні дані для кожної речовини в картотеці заносяться на окрему картку, схема якої наведена в табл.1. Рентгенометрична картотека ASTM забезпечена двома покажчиками – предметний і «ключем». Якщо валовий хімічний склад відомий, то задача зводиться до зіставлення рентгенометричних даних (), отриманих для досліджуваного зразка з аналогічними даними для порівняно невеликої кількості можливих хімічних сполук. В цьому випадку зручно користуватися предметним покажчиком.

Таблиця 1

№ карточки

Більш складне завдання – визначення  фазового складу при відомому хімічному складі. У багатьох випадках це завдання однозначно не вирішується і бажано провести хоча б якісний хімічний аналіз. Якщо даних про хімічний склад немає, то неоднозначність визначення