Травление локальное

Поскольку выход ядра дислокации а поверхность является центром травления, повышение плотности дислокаций в металле должно сопровождаться снижением перенапряжения ионизации металла. Места скоплений дислокаций влекут за собой образование мест локального растворения металла и возникновение концентраторов напряжений. Несмотря на то, что электрохимическое растворение металлов не лимитирует работоспособность конструкции, эксплуатируемой в средах, содержащих сероводород в условиях действия растягивающих нагрузок, роль анодного процесса связана с образованием концентраторов напряжений на поверхности стали с повышением ее хрупкости. При этом чем сильнее повышается хрупкость стали, тем активнее сказывается роль участков локального растворения металла — концентраторов напряжений, тем скорее разрушается сталь. [c.29]

Предыдущие рассмотрения применимы к однородным изотропным материалам, т. е. к аморфным [61, 198, 200] и частично кристаллическим полимерам со слабо развитой микроструктурой [130]. В этих материалах направленность разрушения более или менее определяется полем локальных напряжений. Во всяком случае, судя по морфологии поверхности разрушения, ничего нельзя сказать о ее микроструктуре. Это не исключает существования определенной глобулярной микроструктуры (гл. 2, разд. 2.1.3), которую можно выявить путем ионного травления [132, 208]. Однако для полимеров с явно выраженной микроструктурой, обусловленной присутствием кристаллитов с вытянутыми цепями и сферолитов, отчетливо выявляются особенности поверхности разрушения. В таких полимерах сопротивление материала распространению трещины сильно зависит от ориентации плоскости разрушения относительно элемента структуры. [c.393]

Уникальность методов рентгено- и фотоэлектронной спектроскопии — в возможности детального изучения тонких поверхностных слоев. При совместном использовании нескольких методов, включая применение оже-микрозонда, открывается возможность исключительно тонкого локального, а с ионным травлением — и профилированного послойного анализа твердых образцов с разрешением по поверхности 50—200 нм, а по глубине от 1 до нескольких нанометров. Уникальны также количественные энергетические характеристики, получаемые из фотоэлектронных спектров, и представляющие опорные данные для развития квантовой теории строения молекул и веществ. [c.165]

Электрохимическое травление полупроводников особенно целесообразно проводить для 1) выявления р—п-переходов 2) резки монокристаллов 3) получения гонких образцов 4) вытравливания углублений и отверстий (нанесение рисунка на поверхность полупроводника) и т. д. Чтобы осуществить вторую и четвертую операции, прибегают к локальному травлению, которое основано на использовании электролита с более высоким удельным сопротивлением, чем сопротивление полупроводника. Часто электролит смачивает лишь участок, подвергающийся травлению (струйное травление, травление в потоке). [c.217]

В заключение следует остановиться на пиролитических углеродных волокнах (ПУВ) — графитовых усах. Хотя их получают при пиролизе в газовой фазе, по своему применению они ближе к углеродным волокнам, чем к пироуглероду. Кристаллооптический анализ показывает, что ПУВ состоят из центральной оптически изотропной части и оптически анизотропного углерода, монослои которого параллельны оси волокна. Монослои имеют локальные нарушения преимущественной ориентации. При этом в поляризованном свете структура шлифов осевого сечения ПУВ и поперечного сечения пирографита аналогичны [135]. Авторы указанной работы отмечают в обоих случаях наличие чередующихся участков с различной ориентацией кристаллитов, полагая, что центрами формирования первичных надмолекулярных образований в ПУВ являются утолщения и изгибы стержневой части. Первичные надмолекулярные образования выходят на внешнюю поверхность, образуя характерное кольчатое строение ПУВ. Внутри первичных находятся более мелкие вторичные образования, причем на границах между ними отмечается упорядоченность кристаллической структуры. Такой характер надмолекулярной организации обусловил физико-механические свойства ПУВ. Поскольку, как в случае пирографита, разрушение происходит по границам образований, прочность ПУВ зависит от концентрации и расположения включений дисперсного углерода. Травление таких волокон жидким окислителем (концентрированная серная кислота с бихроматом калия) показало периодическое изменение реакционной способности в радиальном направлении, сопровождаемое изменением прочности вследствие удаления различных слоев волокна, отличающихся надмолекулярной организацией структуры [c.242]

Этим требованиям — широкому объему получаемой информации, высокой локальности и низким абсолютным и относительным пределам обнаружения — могут соответствовать только физические методы, основанные на взаимодействии с изучаемым материалом фотонов, электронов, ионов и электромагнитных полей. Химические методы используют довольно редко, в частности для травления поверхностей. [c.313]

Травление представляет собой процесс удаления части материала путем химического или электрохимического растворения. Различают изотропное и локальное травление, которое в свою очередь может быть селективным и неселективным. [c.113]

Локальное травление применяют для удаления металла в отдельных участках поверхности, предусмотренных пробельными местами защитной маски, предварительно наносимой на поверхность. Маска должна быть стойкой к травильным >астворам и к процессу газовыделения при травлении (см. гл. IV). [c.114]

Локальное химическое травление меди в производстве печатных плат. При изготовлении печатных плат субтрактивным методом локальное химическое травление меди производят через маску. Применяют маску двух видов — органическую из фоторезиста и металлическую из сплава ОС-61. Во втором случае процесс травления должен быть селективным. [c.116]

Ингибиторы для машиностроения. В машиностроении применение ингибиторов для травления изделий имеет свои особенности, обусловленные тем, что после травления на них, как правило, наносятся различные покрытия (металлические, лакокрасочные, химические и т. п.). Поэтому ингибиторы не должны прочно сорбироваться на поверхности металлических изделий, чтобы не снижалась прочность сцепления металла с наносимым покрытием. Наряду с этим они должны предотвращать наводороживание, локальные коррозионные процессы, коррозионное растрескивание (особенно для изделий из высокопрочных сталей), улучшать качество поверхности. [c.108]

Пока неясно, должны ли двойниковые домены фиксироваться в кристалле при ударном воздействии или могут возвращаться в исходное состояние после снятия давления. Имеющиеся экспериментальные данные свидетельствуют о том, что для получения ус-тойчивы.х механических двойников давление следует прикладывать в течение достаточного времени. После кратковременного давления (удара) двойники на поверхности кварца (как будто бы) не фиксируются. Следует заметить, однако, что обнаружение методом травления мелких поверхностей двойников (а именно такого рода двойники должны формироваться при ударе) может оказаться трудно выполнимой задачей. Они могут полностью растворяться плавиковой кислотой. Дополнительные трудности их обнаружения может создавать образование самой фигуры удара , т. е. локальное разрушение кристалла в интересующем участке поверх-112 [c.112]

По нашему мнению, появление таких образований в ориентированных волокнах при использовании ионной бомбардировки или травления атомарным кислородом вызвано локальными разогревами поверхности. Показано, что при больших [c.91]

Травление стали в растворах кислот без наложения катодной или анодной поляризации от внешнего источника тока является давно известным и широко применяющимся по сей день способом удаления окалины после термической обработки, а также ржавчины с поверхности стальных деталей перед окраской, нанесением гальванопокрытий и т. д. Травление применяется для удаления накипи с элементов котлов, работающих в соприкосновении с водой. Принципиально не отличается по механизму выделения водорода и коррозия стали в растворах кислот и некоторых других электролитов (коррозия с водородной деполяризацией). Выделяющийся при этом на катодах локальных микроэлементов водород частично проникает в сталь, ухудшая ее механические свойства и вызывая появление травильных пузырей. [c.108]

Спецификой процесса сварки взрывом является удаление окис-ных образований и неметаллических включений, вредных для прочного и надежного соединения, во время самого процесса. Иными словами, при сварке взрывом не нужна тщательная зачистка рабочих поЕ-ерхностей. В процессе соударения пластин поверхностные слои металла выносятся из шва в виде кумулятивной пелены и тем самым обеспечивается контакт чистых металлов. Кроме того, в результате интенсивного перемещения в зоне шва, даже при наличии в нем неметаллических включений, падает только локальная прочность некоторых образцов, а общая прочность остается практически неизменной. Это подтверждается опытом изготовления биметаллических заготовок под прокат, когда подготовка сляба черного металла сводилась к его травлению и к промывке поверхности бензином. [c.4]

С термодинамической точки зрения следует считать более вероятным преимущественный переход ионов металла в раствор с выступов, так как на этих участках работа выхода иона из твердой фазы в жидкую, меньше, чем в углублениях. На практике чаще встречаются случаи, когда анодное растворение ухудшает микрогеометрию поверхности металла за счет неравномерного локального травления. [c.66]

Такое расхождение прочности теоретической и прочности практической послужило стимулом для развития исследований в области физики прочности, а также для постановки работ по отысканию путей упрочнения материалов. Причиной падения реальной прочности по сравнению с теоретической прочностью идеально построенного тела считалось [1, 8, 9] наличие в телах концентраторов напряжений (дефектов, микротрещин), вызывающих локальные перенапряжения и разрушение в этих местах межатомных связей. Отсюда следовала возможность повышения практической прочности посредством удаления дефектов (прежде всего с поверхности, что и было достигнуто, например, растворением в воде поверхностного слоя у кристаллов каменной соли [8, 9], травлением стекол [10, 11] или посредством приготовления бездефектных материалов (бездислокационные монокристаллы [12], нитевидные монокристаллы [13, 14]). [c.8]

Результаты изучения быстрых потенциодинамических кривых (скорость навязывания потенциала 2 В/мин) в процессе послойного травления локального участка поверхности стали 1Х18Н9Т, предварительно прошедшей обработку токарным точением по вышеуказанному режиму IV, представлены в табл. 5. [c.193]

В отношении коррозии стали в условиях травления существует две точки зрения. Некоторые исследователи считают, что в непереме-шиваемых растворах кислоты ионы Рез+ менее активно взаимодействуют с металлом и защита ингибиторами облегчается. Другие, наоборот, считают, что переходящие в раствор ионы-окислители Рез+ и действуют при травлении локально. Повышенная хонцентрация [c.53]

Метод избирательного травления основан на локальном удалении с поверхности образца атомов или ионов. Б местах выхода дислокаций появляются небольшие ямки. Чаще всего используется химическое, термическое и электролитическое травление, а также избирательное окисление, катодное растворение, ионная бомбардировка. Вещества для травления подбирают эмпирически ввиду сложности физико-химических процессов, происходящих на поверхности кристаллов. Экспериментально установлено, что кристаллы BaTiOa хорошо обрабатываются в орто-фосфорной кислоте, Na l — в уксусной, а для различных соединений с кремнием лучшим травителем служат растворы на основе плавиковой кислоты. [c.157]

ТОПОХИМЙЧЕС1СИЕ РЕАКЦИИ, твердофазные р-ции, протекающие локально, в определенных у частках твердого тела, там же локализуется и твердая фаза продукта. Типичные Т. р. выщелачивание горных пород, восстановление металлов из руд, обжиг, нек-рые стадии фотографич. процесса, хим. травление. [c.612]

Э. о. м. применяют для маркирования изделий. Нужные знаки на металлич. пов-сти получают локальным изменением цвета в результате очень неглубокого травления (или оксвдирования) либо в результате рельефного травления. Получили развитие комбинир. методы обработки, в к-рых электрохим. воздействие на металл совмещено с к.-л. другим (напр., мех., эрозионным, лазерным). [c.461]

Использование кислых технологических сред, а также применение кислот для различного рода технологических операций приводят к интенсивной коррозии металлического оборудования, трубопроводов, емкостей, машин, агрегатов, арматуры и т. п. Так, например, интенсивной коррозии подвергается оборудование нефтеперерабатывающих заводов, где в ходе технологического процесса переработки нефти образуются соляная, сероводородная, уксусная, нафтерювая кислоты. В нефтегазодобывающей промышленности коррозии подвержены оборудование скважин, насосно-компрессорные трубы, установки сбора и перегонки нефти и газа из-за наличия сопутствующих кислых газов сероводорода, углекислоты. В химической промышленности коррозионному разрушению подвергаются емкости для хранения кислот, реакторы, перекачивающие насосы (например, крыльчатки насосов, перекачивающих катализат в производстве уксусного альдегида, выходят из строя через 2—3 сут). Химическая обработка металлоизделий, проката, труб, проволоки в кислотах и кислых средах вызывает интенсивное растворение металла и значительные безвозвратные потери его. Считают, что при травлении окалины с поверхности стальных горячекатанных полос в кислотах теряется от 2 до 4 % протравливаемой стали, что при годовом производстве в 150 млн. т составляет 3—6 млн. т металла. Еще более опасны сопутствующие равномерной коррозии процессы локальной коррозии, наводороживания, коррозионного растрескивания, усталостного разрушения сталей. Так, по данным обследования химических заводов Японии, в 1979 г. более 50 % оборудования, разрушенного под воздействием кислых агрессивными сред, приходилось на локальную коррозию, коррозионное растрескивание, коррозионную усталость и лишь 33 % — на общую коррозию. [c.6]

Обычно при разработке ингибиторов или при их иприменении в кислых средах (травление, перевозка кислот, защита химической аппаратуры и т. п.) учитывают лишь потерю массы металла вследствие развития процессов общей равномерной коррозии. Однако практика показывает, что такая оценка явно недостаточна, так как в большинстве случаев оборудование, механизмы, аппараты работают не только в. условиях воздействия агрессивных кислых сред, но и под влиянием различного рода механических напряжений. Механические напряжения Могут усиливать равномерную коррозию металла в кислой среде, а также приводить к локальным коррозионным поражениям, скорость которых в десятки Тысячи раз выше скорости равномерной коррозии. Совместное действие среды Механического фактора вызывает коррозионно-механическое разрушение, которое выражается в усилении общей коррозии, возникновении коррозионного растрескивания 11 коррозионной усталости. [c.61]

Подобные примеры можно было бы продоллсить. Однако следует отметить один из важнейших моментов, связанных с применением ингибиторов, а именно лри использовании того или иного ингибитора следует обращать внимание на -весь комплекс проблем, связанных с защитой металла от коррозии. Ингибиторы должны не только защищать от коррозии, но и сохранять практически важные чгвойства металла, не влиять на дальнейшие технологические операции, которым молсет подвергаться изделие. Так, например, при технологических операциях подготовки изделий из высокопрочных углеродистых сталей под гальванические по-4фытия (травление) ингибитор должен не только способствовать получению хорошей поверхности, но и эффективно препятствовать локальным процессам, приводящим к катастрофическим разрушениям (растрескиванию). При травлении пружинных изделий необходимо, чтобы ингибитор предотвращал водородное охрупчивание. Таким образом, лишь на основе комплексной оценки можно делать вы- вод о целесообразности применения того или иного ингибитора для конкретных коррозионных сред. [c.96]

В процессе травления низкоуглеродистых сталей с целью удаления с них окалины 5 % кислоты расходуется на собственно растворение окалины и 55 % на растворение стали. Считают, что травлении теряется от 2 до 4 % протравливаемой стали, что при годовом производстве в 150 млн. т составляет 4—6 т. Снижение потерь металла при травлении — важнейший резерв экономии. Поэтому травление сталей в серной и соляной кислотах должно осуществляться обязательно с применением ингибиторов. Но не только это диктует необходимость использования ингибиторов. Дело в том, что процесс травления сопровождается обычно побочными явлениями, такими как неравномерность растворения металла, перетравлнвание его (особенно в серной кислоте), что приводит к увеличению микрошероховатости поверхности и, в конечном счете, к снижению качества стали. Неравномерность травления, растравливание поверхности способствует появлению будущих очагов локальных коррозионных процессов. Поглощение металлом выделяющегося при травлении водорода вызывает изменение физико-механических и физико-химических свойств электропроводности, магнитной восприимчивости, микротвердости, пластических и прочностных свойств и т. п. Все эти нежелательные явления могут быть эффективно предотвращены введением в травильные растворы ингибиторов. Большинство ингибиторов разработаны преимущественно для серной кислоты. [c.101]

Применение регуляторов и ингибиторов для травления труб позволяет снизить потери металла на 1,5—7,5 кг на тонну травимых труб, уменьшить расход КИС.П0ТЫ на побочные процессы, устранить возникновение дефектов поверхности (особенно в зоне термического воздействия для сварных труб), предотвратить наводороживание и локальные коррозонные процессы на поверхности. [c.108]

При использовании в качестве [Шгибитора травления в сернокислых растворах предотвращает растравливание поверхности, исключает локальные поражения (питтинги, язвы), улучшает качество поверхности, снижая шероховатость. Не требует при использовании в травильных ваннах применения пенообразователей, так ] ак обладает пенообразующимн свойствами. [c.148]

В литературе до сих пор появляются сообщения, в которых пытаются поставить под сомнение дислокационную природу линейных дефектов в синтетическом кварце. В качестве основных доводов выдвигаются чрезмерно большая ширина этих дефектов и их необычно сильная травимость в таких растворах, как плавиковая кислота, приводящая к образованию протяженных каналов длиной до нескольких десятков миллиметров. Однако оба указанных эффекта могут получить разумное объяснение, если предположить, что ростовые дислокации активно адсорбируют такие примеси, как вода и щелочные металлы, что должно привести к редкому локальному повышению растворимости в области, прилегающей к ядру дислокации. Основным аргументом, подтверждающим дислокационную природу линейных дефектов, является, конечно, наблюдающийся дифракционный контраст. Приведем еще одно наблюдение, свидетельствующее о дислокационной природе этих дефектов. Часто в начальный период ввода автоклава в режим роста наблюдается интенсивное растворение затравочных пластин. Причем растворяются в основном области, прилегающие к линейным дефектам, пронизывающим затравку. Растворение может быть столь интенсивным, что в затравочной пластине образуется множество дырок , так что она приобретает вид ажурного дырчатого образования. Последующее наращивание кристалла приводит к залечиванию большинства повреждений и формированию весьма совершенных кристаллов. При этом, если травление было сильным, то часть дислокационных дырок остается в виде вытянутых газожидких включений. Однако, если отдельное включение порождается одиночным линейным дефектом в затравке, то, как правило, в нарастающем кристалле от этого включения также исходит лишь один линейный дефект, что, несомненно, свидетельствует в пользу его дислокационной природы. [c.95]

Рис. 43. Распределение плотности тока по поверхности локального элемента медь — железо а — механически обработанная поверхность электрода 6 — поверхность электродов травления, электролит 0,1-н. N801, толщина слоя электролита 200 мкм

Поскольку большинство, если не все, ранних работ (разд. 2) по травлению графита указывает на прямую связь появления ямок с локальным каталитическим окислением и поскольку в настоящее время почти не вызывает сомнений утверждение о том, что металлические примеси могут быть очень эффективными катализаторами и даже по данным микроскопии могут становиться центрами образования ямок травления, постольку в данном сообщении необходимо представить факты, доказывающие, что образование ямок травления обусловлено химической реакцией на самой поверхности чистого графита. Во-первых, было показано [56], что спектральночистый графит (с общим содержанием примесей <6 10 %) при взаимодействии с Ог образует на плоскостях ООО/ гексагональные ямки аналогичные ямки образуются [69] при термическом травлении такого графита, т. е. сублимировании при очень высоких температурах. Во-вторых, пиролитический графит, который содержит пренебрежимо мало металлических примесей, тоже образует гексагональные ямки при окислении при высокотемпературной обработке в СЬ и при сублимировании [70]. В-третьих, в работах, проведенных с естественным и пиролитическим графитом [55, 71], очищенным прогреванием в атмосфере инертных газов или галогенов до температуры выше 3000°, наблюдали появление ямок гексагональной формы после окисления кислородом [c.140]

Таким образом, сферолиты представляют собой сложные поликристаллические образования, составленные из простейших структурных форм. Наличие сферолитов неизбежно влечет за собой увеличение степени дефектности кристаллической структуры по сравнению с возникающей в простейших структурных элементах. При этом сферолитам, естественно, присущи все виды дефектов, характерные для простейших структурных форм, — локальные искажения кристаллографических рещеток, неупорядоченные поверхности складывания макромолекулярных цепей и т. п. Кроме того, в сферолите даже после завершения кристаллизации часть материала может остаться аморфной и пе войти в кристаллические образования. Эта часть материала тем или иным способом (например, путем травления полимера) может быть выделена из вещества, и, таким образом, она представляет собой истинно аморфную фазу. Макромолекулы в таких областях находятся преимущественно в форме глобул. [c.92]

Истинная симметрия кристалла наглядно видна и по фигурам травления, т. е. небольшим ямкам, котор1ле образуются на грани кристалла под действием специально подобранных активных растворителей. Травление происходит локально именно в областях дефектов структуры кристалла (см. 63). [c.96]

В настоящее время целесообразно ограничиться разработкой рабочей классификационной схемы, в основу которой следует положить особенности материнской и дочерней фаз, достаточно надежно определяемые и интерпретируемые. Такие особенности выявлены при изучении структуры твердых фаз. Современные методы исследования структуры твердого тела (локальный рентгеновский анализ, дифракция электронов, электронная спектроскопия, микроавторадиография, ядерная гамма-резонансная спектроскопия, электронная микроскопия, нейтронография и др.) в сочетании с методами травления поверхности твердой фазы и послойного ее растворения (испарения) дают возможность идентифицировать различные локальные отк.яонения в составе и структуре твердого тела. Масштаб локальных неоднородностей, доступных для исследования современными методами, широк от макроскопических (внешняя поверхность, трехмерные изолированные включения, границы блоков и дислокации) до молекулярных (точечные дефекты и их ассоциаты). Экспериментальное изучение твердых фаз показало, что в ряде случаев примесь взаимодействует со структурными дефектами матрицы и располагается по этим дефектам [2—11], в других случаях вхождение [c.30]

Из факторов, относяш,ихся к самим полимерам, на растрескивание влияют следуюш,ие Наличие полимергомологов, что приводит к разной локальной степени набухания или растворения в полимере, а это, в свою очередь, обусловливает концентрацию напряжений и образование треш ин. В кристаллических полимерах действие растворителя локализуется прежде всего по границам сфероли-тов, а иногда и внутри сферолитов между лучами. Это связано с тем, что при кристаллизации в сферолитах упорядочиваются структурные единицы одинакового строения, например в линейных полимерах — линейные молекулы. В этом случае молекулы, содержаш,ие разветвления и посторонние группы, возникающие в результате окисления и других процессов, автоматически выталкиваются из кристаллов и образуют аморфную или менее упорядоченную фазу между сферолитами. Таким образом происходит концентрирование дефектного материала, по которому начинается процесс разрушения. Неодинаковая скорость воздействия на кристаллические полимеры физически или химически агрессивных сред наглядно проявляется при травлении полимеров аналогично металлам. Опыты по травлению показывают, например, что при действии на полиэтилен концентрированной HNO3 с большей скоростью и в первую очередь растворяется дефектный менее кристалличный материал. В связи с этим сопротивляемость растрескиванию увеличивается при сужении кривой распределения за счет низкомолекулярной части и при увеличении молекулярного веса полимера. Аналогичные данные имеются и для поликарбоната Склонность к растрескиванию уменьшается с уменьшением внешних и внутренних напряжений, а также с увеличением степени кристалличности, т. е. с ростом плотности. Последнее наблюдалось на полиамидах в кислотах а также на полиэтилене в растворе ПАВ Однако одновременное увеличение набухания с ростом степени кристалличности, например в системе фторопласт — керосин приводит к уменьшению долговечности. Сопротивляемость растрескиванию снижается с ростом [c.77]

Дефекты в фотошаблоне и проникновение травителя. Еще одним критерием качества вытравливаемых рисунков является сложность защитного рельефа в слое фоторезиста. При отсутствии ошибок в конструкции чертежей и без учета легко обнаруживае.мых больших дефектов, трещины в вытравленном рисунке могут возникать по двум причинам. Первая — наличие микродефектов в стеклянных фотошаблонах вторая — неудовлетворительная стойкость полимерного защитного рельефа к проникновению травителя под защитный слой. Фотошаблоны на основе стеклянных фотопластин очень восприимчивы к образованию небольших дефектов как в процессе их производства, так и в процессе их эксплуатации. Такими дефектами могут быть — некачественное покрытие эмульсией, наличие проколов, царапин, частичек пыли, волокон на поверхности покрытия. На сформированном слое поли.мерного рельефа такие дефекты являются причиной, приводящей к локально.му изменению контрастности изображения. Характер дефектов, образующихся в тонкопленочном рисунке в результате дефектов уже и.меющихся в фотошаблоне, зависит еще и от типа используемого фоторезиста и от природы материала пленкн, которая подвергается травлению. Детально этот вопрос рассматривался Плаффом с сотрудника.ми [129]. Основные выводы по образованию, развитию дефектов можно сделать по данным, представленным на рис. 13 и в табл. 11. [c.620]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология