Способ определения загрязненности неметаллическими включениями стальных изделий



Способ определения загрязненности неметаллическими включениями стальных изделий
Способ определения загрязненности неметаллическими включениями стальных изделий
Способ определения загрязненности неметаллическими включениями стальных изделий
Способ определения загрязненности неметаллическими включениями стальных изделий
Способ определения загрязненности неметаллическими включениями стальных изделий

 


Владельцы патента RU 2526227:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (RU)

Использование: для определения загрязненности неметаллическими включениями стальных изделий. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют отбор образцов, изготовление шлифов с полированной поверхностью, определение размеров и химического состава включений путем получения спектров рентгеновского характеристического излучения, определение координат каждого включения по заданному уровню черного и белого на поверхности исследуемого шлифа путем сканирования пучком электронов, создаваемым в электронной пушке растрового электронного микроскопа, при этом для выявления неметаллических включений, в том числе вызывающих коррозию, дополнительно проводят погружение поверхности исследуемого шлифа в коррозионный раствор, повторное определение координат неметаллических включений и их химического состава на той же поверхности, что и до погружения, сравнение полученных результатов путем сопоставления спектров рентгеновского характеристического излучения в местах расположения неметаллических включений с одинаковыми координатами до и после проведения коррозионных испытаний, что позволяет выявить класс включений, который вызывает коррозию в испытательном растворе. Технический результат: определение неметаллических включений, активных в коррозионной среде, в том числе повышение точности и достоверности определения количества, размера, распределения по сечению изделия и химического состава данного типа включений в изделиях из стали. 5 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области определения качества стальных изделий и может быть использовано, например, в отделах технического контроля металлургических заводов, выпускающих стальные изделия различного назначения, где необходимо определение чистоты металла по неметаллическим включениям.

Стали и сплавы совместно с полезными примесями, вводимыми для получения определенного уровня свойств, содержат некоторое количество нежелательных примесей, попадающих в сталь или сплав из шихтовых материалов и огнеупоров или образующихся в процессе выплавки [1]. При этом многие примеси (сера, кислород, марганец, кремний, кальций и др.) не только растворяются в матрице, но и участвуют в образовании частиц неметаллических включений [2].

Известно [1], что включения различных размеров в стали способствуют образованию очагов разрушения и коррозии, оказывают определенное влияние на свойства стали и сплава. Поэтому особое внимание обращено на изучение вида и количества включений, на изучение влияния включений на свойства стали, а также на разработку методов производства, уменьшающих содержание включений.

Таким образом, для решения этих задач необходимо представление о химическом составе и структуре включений, присутствующих в сталях. Кроме того, в последнее время потребители трубной продукции вводят ограничения по наличию в материале включений особого типа, относящихся к классу коррозионно-активных неметаллических включений, так как эти включения ухудшают коррозионную стойкость материала при эксплуатации в водных агрессивных средах.

Известен способ оценки чистоты стали по неметаллическим включениям - ГОСТ 1778-70. Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений, в которой указаны 4 основных метода: метод Ш, К, П и Л [4]. В соответствии с методом Ш оценку неметаллических включений деформированного металла диаметром или толщиной не менее 6 мм производят под микроскопом сравнением с эталонными шкалами. По методу К производится подсчет количества включений, имеющих размеры больше установленного, под микроскопом на нетравленых шлифах. По методу П оценивают включения определенных размеров под микроскопом. При использовании метода Л загрязненность стали включениями оценивается посредством замера максимальных размеров включений и фиксации их в соответствии с группами, указанными в [4].

Основным недостатком этого способа является то, что в ходе процессов выплавки стали в основном образуются включения размерами не более 6 мкм, соответственно такой размер включений не позволяет на небольших увеличениях оценить точное количество включений, находящихся на поверхности шлифа. К тому же, при исследовании в оптический микроскоп невозможно определить класс включений, так как остается не известен их химический состав.

Также известен способ оценки степени загрязненности стали коррозионно-активными неметаллическими включениями, разработанный специалистами НИФХИ им. Л.Я. Карпова и ОАО «Северсталь» [3]. По предложенному способу [3] 1-й тип включений определяют травлением поверхности образцов реактивом, представляющим собой 10% раствор HNO3 в этиловом спирте, в который добавлена вода с содержанием ионов хлора. Выявляемым признаком этих включений служит темный ореол, ограничивающий область пониженной травимости стали вокруг включения. 2-й тип включений выявляют 0,3% раствором KCl в дистиллированной воде (при этом используются микрошлифы, уже обработанные реактивом для КАНВ 1 типа). Следует отметить, что первым реактивом травятся как КАНВы 1, так и 2 типа. Недостатком способа является то, что он дает информацию только о количестве включений, вокруг которых образовался ореол в указанных реактивах, но отсутствует представление как о химическом составе этих включений, так и об их размере, так как под воздействием травителей включения частично растворяются.

Недостатком этого способа оценки загрязненности стали различными видами неметаллических включений является наличие ошибки под влиянием человеческого фактора и отсутствие полноценной информации о составах, размерах и распределении неметаллических включений в материале.

Следующим известным способом оценки неметаллических включений является разработанный специалистами СНЕКМА «Подсчет включений в сплавах путем анализа изображений» [5] (прототип). В соответствии с предложенным способом получают схему пространственного распределения включений, определяют размер и химический состав включений посредством электронного сканирующего микроскопа и системы микроанализа с энергетической дисперсией.

Основным недостатком этого способа является отсутствие возможности определения неметаллических включений, вызывающих коррозию в стальных изделиях.

Задачей предлагаемого изобретения является определение неметаллических включений, активных в коррозионной среде, в том числе повышение точности и достоверности определения количества, размера, распределения по сечению изделия и химического состава данного типа включений в изделиях из стали.

Указанная задача решается тем, что согласно изобретению способ определения загрязненности неметаллическими включениями стальных изделий включает отбор образцов, изготовление шлифов с полированной поверхностью, определение размеров и химического состава включений путем получения спектров рентгеновского характеристического излучения, определение координат каждого включения по заданному уровню черного и белого на поверхности исследуемого шлифа путем сканирования пучком электронов, создаваемым в электронной пушке растрового электронного микроскопа. Для выявления неметаллических включений, в том числе вызывающих коррозию, дополнительно проводят погружение поверхности исследуемого шлифа в коррозионный раствор, повторное определение координат неметаллических включений и их химического состава на той же поверхности, что и до погружения, сравнение полученных результатов путем сопоставления спектров рентгеновского характеристического излучения в местах расположения неметаллических включений с одинаковыми координатами до и после проведения коррозионных испытаний, что позволяет выявить класс включений, который вызывает коррозию в испытательном растворе.

Отличием предложенного способа от прототипа является возможность определения неметаллических включений, относящихся как к активным, так и к неактивным в коррозионной среде, за счет определения и запоминания координат каждого включения на поверхности исследуемого шлифа до и после проведения коррозионных испытаний путем сканирования пучком электронов, создаваемым в электронной пушке растрового электронного микроскопа, что позволяет получить достоверную информацию о размере и составе неметаллических включений на поверхности исследуемого шлифа.

Изобретение поясняется графическими материалами,

где на рисунке 1 представлена карта распределения неметаллических включений по видам на поверхности исследуемого образца стали 13ХФА,

в таблице 1 приведены параметры классификации включений,

на рисунке 2, 3 представлена информация о распределении включений по размерам и форме соответственно,

на рисунке 4 представлена карта распределения неметаллических включений по видам на поверхности исследуемого образца стали 13ХФА после погружения в коррозионную среду, состоящую из 5,0 весовых % NaCl и 0,5 весовых % кристаллической уксусной кислоты в дистиллированной воде [6], на 15 минут,

на рисунке 5 показаны результаты сравнения распределения включений по группам на поверхности образцов из стали 13ХФА до (рисунок 5, а) и после (рисунок 5, б) проведения коррозионных испытаний.

Способ осуществляется посредством отбора образцов от исследуемой плавки, шлифовки образцов на шкурках различной дисперсности ручным или автоматическим способом. Полировку поверхности шлифа осуществляют на сукне с использованием алмазной суспензии и смачивающего раствора, состоящего из спирта и дистиллированной воды, для того, чтобы неметаллические включения на поверхности шлифа не растворились в процессе пробоподготовки.

Далее производят определение координат каждого включения на поверхности шлифа путем сканирования пучком электронов, создаваемым в электронной пушке растрового электронного микроскопа. Запоминание координат осуществляют попиксельно по заданному уровню черного и белого. Одновременно производят определение химического состава включений путем получения спектров рентгеновского характеристического излучения и размеров включений. По полученным данным химического состава включений делят по видам (таблица 1) исходя из содержания в них различных химических элементов.

Таблица 1
Тип включения Class1 Class2 Сульфиды
Хим.элемент O Al Mg Ti Cr Si Cu O Al Mg S Ca Mn S Ca Mn
Минимальное содержание, ат.% 2 0,5 0 0 0 0 0 4 2 0,45 1,2 0,4 0 2 0,4 0,5
Максимальное содержание, ат.% 33 3 4,3 61 6 7 12 33 23 20 17 21 21 25 31 29

По известным данным (виды неметаллических включений и координаты каждого включения) проводят построение карты распределения неметаллических включений по видам (рисунок 1). По данным о размерах включений можно построить гистограмму распределения включений по размерам (рисунок 2) и форме (рисунок 3).

Для выявления неметаллических включений, вызывающих коррозию, проводят погружение поверхности исследуемого шлифа в коррозионный раствор. После этого осуществляют повторное определение координат неметаллических включений и их химического состава на той же поверхности, что и до проведения коррозионных испытаний, и проводят повторное построение карты распределения неметаллических включений (рисунок 4). Сравнение полученных результатов путем сопоставления спектров рентгеновского характеристического излучения в местах расположения неметаллических включений с одинаковыми координатами до и после проведения коррозионных испытаний позволяет выявить вид включений, который вызывает коррозию в испытательном растворе (рисунок 5).

Это техническое решение подтверждено исследованием нескольких плавок низколегированной конструкционной стали ГЗХФА.

Образцы из стали 13ХФА перед проведением исследования подвергались шлифовке на шкурках различной дисперсности на шлифовально-полировальном станке Struers LaboPol-5. Окончательная полировка поверхности шлифа осуществлялась на сукне с использованием алмазной суспензии дисперсности 1 мкм. Смачивание сукна в процессе полировки производилось раствором спирта и дистиллированной воды.

Следующим шагом было определение координат каждого неметаллического включения путем сканирования пучком электронов, создаваемым в электронной пушке растрового электронного микроскопа Jeol. В процессе сканирования также были получены данные о химическом составе и размере каждого неметаллического включения, что позволило разделить включения по видам, в зависимости от содержащихся в них химических элементов (таблица 1), и построить карту распределения неметаллических включений на поверхности исследуемого образца на основе данных о координатах и химическом составе каждого включений (рисунок 1). По данным о размере включений были построены гистограммы распределения включений по размерам (рисунок 2) и форме (рисунок 3). Проведенное исследование позволило установить, что материал содержит 11% оксидных включений, в составе которых наблюдаются Al и Mg, 39% оксисульфидных включений, в состав которых входят А1, Mg, Са, и Mn, 44% сульфидов марганца и 6% включений других видов, в том числе нитридов. Также было показано, что основная часть включений не превышает размера в 6 мкм, и материал содержит в основном включения круглой формы.

Для определения включений, вызывающих коррозию, поверхность исследуемого образца погружали в раствор, состоящий из 5,0 весовых % NaCl и 0,5 весовых % кристаллической уксусной кислоты в дистиллированной воде, на 15 минут. После этого производили повторное определение координат неметаллических включений и химического состава неметаллических включений, а также построена карта распределения неметаллических включений (рисунок 4). Сравнение полученных результатов путем сопоставления спектров рентгеновского характеристического излучения в местах расположения неметаллических включений с одинаковыми координатами до и после проведения коррозионных испытаний позволило установить, что увеличилось количество включений, классифицируемых как оксиды, до 56% с исходных 11% и соответственно уменьшилось количество включений, определяемых как оксисульфиды до 6% и сульфиды до 31% (рисунок 5). Таким образом, можно сделать вывод, что термодинамически нестабильными в коррозионной среде, состоящей из 5,0 весовых % NaCl и 0,5 весовых % кристаллической уксусной кислоты в дистиллированной воде, являются включения, имеющие в своем составе сульфидную составляющую.

Предлагаемый способ определения загрязненности стальных изделий неметаллическими включениями позволяет определять неметаллические включения как активные, так и неактивные в коррозионной среде, при этом повысив точность и достоверность определения их количества, размера, распределения по сечению изделия, химического состава данного типа включений в изделиях из стали, что приведет к повышению качества выпускаемой продукции, в том числе ее коррозионной стойкости.

Источники информации

1. Виноград М.И. Включения в легированных сталях и сплавах / М.И. Виноград, Г.П. Громова. - М.: Металлургия, 1972. С.215.

2. Колотыркин Я.М. Роль неметаллических включений в коррозионных процессах / Я.М. Колотыркин, Л.И. Фрейман // Коррозия и защита от коррозии - М.: 1978. Т.6. С.5-52.

3. Патент 2149400 Российской Федерации. Способ контроля качества стальных изделий (его варианты) / И.И. Реформатская, А.Н. Подобаев, Г.М. Флорианович и [др.]; опубл. 20.05.2000.

4. ГОСТ 1778-70. Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений. Введ. С 29.12.1970. М.: Государственный комитет стандартов Совета министров СССР. 1970. 50 с. Группа В09.

5. Патент 20111121364 Российской Федерации. Подсчет включений в сплавах путем анализа изображений / У. Бейа, М. Кюоко, М.-Н. Инар и [др.]; опубл. 10.12.2012 (прототип).

6. NACE ТМО 177-96 Стандартный метод испытаний. Лабораторное испытание металлов на сопротивление к сульфидному и коррозионному растрескиванию под действием напряжений в сульфидносодержащей среде.

Способ определения загрязненности неметаллическими включениями стальных изделий, включающий отбор образцов, изготовление шлифов с полированной поверхностью, определение размеров и химического состава включений путем получения спектров рентгеновского характеристического излучения, определение координат каждого включения по заданному уровню черного и белого на поверхности исследуемого шлифа путем сканирования пучком электронов, создаваемым в электронной пушке растрового электронного микроскопа, отличающийся тем, что для выявления неметаллических включений, в том числе вызывающих коррозию, дополнительно проводят погружение поверхности исследуемого шлифа в коррозионный раствор, повторное определение координат неметаллических включений и их химического состава на той же поверхности, что и до погружения, сравнение полученных результатов путем сопоставления спектров рентгеновского характеристического излучения в местах расположения неметаллических включений с одинаковыми координатами до и после проведения коррозионных испытаний, что позволяет выявить класс включений, который вызывает коррозию в испытательном растворе.



 

Похожие патенты:

Использование: для обнаружения опасных скрытых веществ. Сущность изобретения заключается в том, что контейнер досмотрового модуля выполнен герметичным, снабжен устройством нагрева внутреннего объема, при этом канал передачи данных между досмотровым модулем и модулем управления обнаружителем опасных веществ выполнен беспроводным, модуль досмотра снабжен аккумулятором для питания нейтронного генератора, альфа и гамма-детекторов, регистрирующей электроники с использованием соответствующих блоков преобразования напряжения, регистрирующая электроника в корпусе досмотрового модуля снабжена защитой от прямого потока монохроматических нейтронов, испускаемых нейтронным генератором; досмотровый модуль снабжен световым индикатором, включенное состояние которого свидетельствует о наличии нейтронного излучения, создаваемого нейтронным генератором.

Использование: для рентгеноспектрального анализа негомогенных материалов. Сущность изобретения заключается в том, что определяют интенсивность IA аналитической линии определяемого элемента А в анализируемом материале, рассчитывают интенсивности IA2I в образцах-смесях из анализируемого материала и образца сравнения с заданным содержанием CBji определяемого элемента А и сравнивают количественно интенсивности IA и IA2I, обеспечивая оценку содержания СA определяемого элемента в анализируемом материале, при этом оценку содержания определяемого элемента в анализируемом материале производят в порядке определения изначально интенсивности IA0 и содержания СA0 определяемого элемента в образце сравнения, а также значимых коэффициентов влияния «мешающих» элементов, содержащихся в анализируемом материале, на интенсивность определяемого элемента в материале, определения экспериментально интенсивностей аналитических линий «мешающих» элементов, содержащихся в анализируемом материале и образце сравнения, преобразования интенсивностей IA и IA0 определяемого элемента А в анализируемом материале и образце сравнения соответственно путем учета интенсивностей и значимых коэффициентов влияния «мешающих» элементов и количественного сравнения преобразованных интенсивностей IAj и IA2I в анализируемом материале и расчетных образцах-смесях соответственно.
Использование: для изготовления эталонов для рентгенофлуоресцентного анализа состава тонких пленок малокомпонентных твердых растворов и сплавов. Сущность изобретения заключается в том, что на подложку наносят однокомпонентные слои компонентов сплава или твердого раствора толщиной, обеспечивающей соотношение количества атомов компонентов, соответствующее их соотношению в эталонируемом сплаве или твердом растворе.

Использование: для определения элементного состава и толщины поверхностной пленки твердого тела. Сущность: заключается в том, что выполняют измерение энергетических спектров ионов, отраженных и выбитых из поверхности твердого тела, при этом измеряют энергетические спектры непосредственно в процессе внешнего воздействия на поверхность твердого тела или сразу после него путем поочередного облучения во времени поверхности твердого тела масс-сепарированными по отношению масс к заряду ионами водорода и ионами инертных газов путем подачи соответствующего ускоряющего напряжения на ионный источник, работающий на смеси инертных газов и водорода, при этом об элементном составе поверхностного слоя твердого тела судят по энергетическим спектрам отраженных ионов инертных газов, а о толщине пленки - по энергетическим спектрам отраженных ионов водорода.

Изобретение относится к области исследования или анализа материалов радиационными методами с измерением вторичной эмиссии характерного ядерного гамма-излучения, возникающего под действием быстрых нейтронов, в частности, для обнаружения алмазов в породе - кимберлите.

Использование: для обнаружения присутствия химического элемента в объекте путем нейтронного облучения объекта. Сущность: заключается в том, что выполняют нейтронное облучение объекта, используя непрерывное испускание нейтронов из нейтронного генератора (G1) связанных частиц и испускание нейтронных импульсов, которые накладываются на указанное непрерывное испускание нейтронов, при этом нейтронные импульсы получают посредством импульсного генератора (G2) нейтронов, который генерирует нейтронные импульсы с длительностью импульса T2, при этом два последовательных нейтронных импульса разделены интервалом T4, при этом непрерывное и импульсное нейтронное облучение объекта вызывает захватное гамма-излучение и гамма-излучение неупругого взаимодействия.

Изобретение относится к способам неразрушающего анализа образцов пористых материалов, в частности, оно может быть использовано для количественного исследования ухудшения свойств нефте/газосодержащих пластов ("повреждения пласта") из-за проникновения в процессе бурения глинистых материалов, содержащихся в буровом растворе.

Использование: для определения золотоносности горных пород. Сущность: заключается в том, что осуществляют нейтронно-активационный анализ образца золотоносных сульфидов, формируют пробу в виде его зерна размером от 30-70 мкм, которую последовательно запаивают в полиэтиленовую пленку, упаковывают в фильтровальную бумагу и алюминиевую фольгу, подготовленную таким образом пробу подвергают облучению на реакторе в течение 15-17 час в потоке 1×1013 н/cм2×cек с последующим измерением в образце наведенной активности золота и его сателлитов на 7-12 день после облучения, параллельно с диапазоном измеряемой энергии 100-1800 кэВ и 50-160 кэВ по линии соответственно 1332 кэВ и 121.8 кэВ, после чего анализируют интенсивность ν - линии золота при 412 кэВ и путем сравнения с интенсивностью этой же линии в эталонных образцах рассчитывают количество золота в зернах.

Использование: для подсчета включений в сплавах путем анализа изображений. Сущность заключается в том, что (а) готовят образец сплава, (b) определяют пороги обнаружения включений при помощи наблюдения с увеличением, по меньшей мере, одной зоны этого образца, (с) производят обнаружение включений этого образца в зависимости от порогов, определенных на этапе (b), и подсчет этих включений, (d) получают изображения каждого из упомянутых включений, обнаруженных на этапе (с), и определяют размер каждого из этих включений, (е) определяют химический состав каждого из обнаруженных включений путем химического анализа каждого из этих включений, (f) осуществляют схематизацию этого образца на основании изображений, полученных на этапе (d), причем эта схема показывает пространственное распределение включений, где каждое из обнаруженных включений представлено графическим элементом, при этом размер этого графического элемента пропорционален размеру этого включения, и цвет этого графического элемента соотносят с химическим составом этого включения.

Использование: для исследования объектов посредством рентгеновского излучения. Сущность: заключается в том, что рентгеновский анализатор выполнен из плоских элементов, содержащих слои сцинтиллятора, расположенные вдоль направления распространения излучения, непрозрачные в этом направлении и прозрачные в перпендикулярном направлении, и подложки в виде сотовой структуры, при этом слои сцинтиллятора выполнены в виде расположенных друг за другом сцинтилляционных пластин из полистирола протяженностью не менее 3 мм, CaF2 протяженностью не менее 2 мм, ZnO протяженностью не менее 2 мм, CsI протяженностью не менее 8 мм, BGO протяженностью не менее 15 мм.

Настоящее изобретение относится к области химии почв, а именно к методам определения редкоземельных элементов Pr, Nd и Sm в почвах, и описывает рентгенорадиометрический энергодисперсионный способ определения содержаний Pr, Nd и Sm в почвах, включающий определение элементов Ba, La, Ce с радиоизотопным источником 241Am с помощью следующих стадий: накапливание исходного спектра анализируемого образца в интервале энергий 31-41 кэВ; построение модельного спектра мешающих своим наложением Kβ-линий Ba, La и Ce с последующим определением истинных интенсивностей спектральных Kα-линий Pr, Nd, Sm, вычисление концентрации искомых элементов по обобщенному градуировочному графику зависимости концентраций лантанидов La, Ce, Pr, Nd, Sm от интенсивностей линий. Изобретение обеспечивает определение концентраций Pr, Nd и Sm в почвах. 3 ил., 2 табл., 3 пр.

Использование: для обогащения (сепарации) минерального и вторичного металлургического сырья. Сущность изобретения заключается в том, что сравнивают интенсивности рассеянного рентгеновского излучения от сепарируемого образца и расположенного за ним экрана, при этом сравнивают отношения интенсивностей двух участков рентгеновского спектра рассеянного излучения от сепарируемого материала и расположенного за ним экрана с эффективным атомным номером, промежуточным между эффективными атомными номерами отбираемого и пропускаемого сепарируемого материала. Технический результат: повышение качества сепарации. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для автоматизированных подводных исследований состава водной среды и донных осадков. Сущность изобретения заключается в том, что рентгенофлуоресцентный анализатор содержит размещенные в изолированном корпусе источник первичного рентгеновского излучения, коллиматор, выполненный с обеспечением формирования коллимированного пучка первичного рентгеновского излучения в виде ленточного плоского пучка, и детектор флуоресцентного излучения пробы жидкости, которые установлены с обеспечением положения их оптических осей в одной плоскости, в качестве устройства забора пробы выбран плунжер, который одним концом выведен в канал ввода/вывода жидкости с обеспечением герметичности наружного прочного корпуса, при этом на поверхности плунжера выполнен плоский участок с насечками в виде канавок с плоскими стенками, которые параллельны между собой, а плунжер установлен с обеспечением ориентации насечек параллельно плоскости расположения оптических осей источника рентгеновского излучения, коллиматора и детектора флуоресцентного излучения, причем взаимное расположение коллиматора и плунжера выполнено с обеспечением угла полного внешнего отражения коллимированного пучка первичного рентгеновского излучения от плоского участка плунжера с насечками, а размеры плоского участка плунжера с насечками соизмеримы с размерами сечения коллимированного пучка первичного рентгеновского излучения. Технический результат: обеспечение возможности улучшения эксплуатационных характеристик устройства при проведении подводного рентгенофлуоресцентного анализа в реальном времени без подготовки пробы и в условиях переменных динамических нагрузок. 10 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Использование: для определения профиля поперечного распределения примеси германия в жиле и оболочке кремниевых стекловолокон. Сущность изобретения заключается в том, что изготавливают из эпоксидной смолы таблетку-держатель с образцами анализируемых стекловолокон и проводят последующий анализ образцов на растровом электронном микроскопе, при этом образцы анализируемых стекловолокон размещают вертикально в держателе-таблетке из эпоксидной смолы, после чего держатель-таблетку облучают рентгеновским излучением и загружают одновременно с держателем-таблеткой, содержащей эталонные образцы стекловолокон, в рабочую камеру растрового электронного микроскопа с оптическим каналом регистрации, далее визуально по виду и размерам концентрических кольцевых, различающихся по интенсивности свечения люминесцирующих участков на торцевых поверхностях тестируемых и эталонных стекловолокон визуально определяют профиль поперечного распределения примеси германия по поперечному сечению стекловолокна. Технический результат: обеспечение возможности экспрессного, визуального, отвечающего метрологическим требованиям способа определения профиля поперечного распределения примеси германия в центральной жиле и в приграничных, прилегающих к центральной жиле областях оболочки стекловолокон, легированных германием. 2 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к способу исследования процесса дисперсного армирования и микроармирования бетонов для повышения их трещиностойкости. Для этого изучают взаимодействие стекловолокна с цементным камнем в течение заданного времени. Предварительно стекловолокно наклеивают на пластиковую пластинку, вкладывают ее в форму для приготовления цементных образцов и заливают цементным тестом. Пластиковую пластинку с приклеенным стекловолокном вкладывают таким образом, чтобы стекловолокно соприкасалось с цементным тестом. После отвердения цементные образцы извлекают из формы и отделяют волокно от пластинки. Затем волокно исследуют с помощью рентгеноспектрального анализа и электронной микроскопии. Способ позволяет определить элементный состав, структуру продуктов взаимодействия волокна с цементным камнем. Кроме того, оценивают стойкость стекловолокна по сравнению диаметра стекловолокна после испытания с диаметром исходного волокна. Изобретение позволяет сравнивать применение стекловолокон различного состава в качестве армирующих материалов. 7 ил.

Использование: для обнаружения опасных скрытых веществ. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для обнаружения опасных скрытых веществ выполнено в виде двух модулей - досмотрового и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, при этом досмотровый модуль содержит несколько источников меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц и несколько детекторов γ-излучения, и выполнен в виде пункта для досмотра автомобилей, включающего площадку для размещения автомобиля и расположенную под ней досмотровую яму, где размещены источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумные камеры и выполненные с возможностью облучения определенной области автомобиля по всей его ширине за одно измерение, а также защита детекторов γ-излучения от потока монохроматических нейтронов; детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля; досмотровый модуль снабжен устройством поддержания определенных диапазонов температур и влажности воздуха в досмотровой яме. Технический результат: сокращение времени досмотра автомобилей, повышение надежности выявления опасных скрытых веществ, исключение использования ручной работы оператора при досмотре автомобиля, а также исключение участия водителя для перемещения автомобиля относительно источников монохроматических нейтронов, повышение радиационной безопасности при проведении досмотра и дополнительно обеспечение возможности использования установки в широких диапазонах рабочих температур и влажности. 4 н.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для исследования состояния поверхности материалов методами вторичной электронной эмиссии. Сущность изобретения заключается в том, что датчик вторичной электронной эмиссии включает электростатический селектор электронов по энергиям, регистратор электронов, установленный на выходе из селектора и содержащий последовательно расположенные сцинтиллятор в виде слоя люминофора с управляющей металлической сеткой и фотоэлектронный умножитель с входным светопроникающим окном, при этом слой люминофора нанесен на поверхность входного светопроникающего окна фотоэлектронного умножителя, а управляющая сетка размещена внутри этого слоя, при этом толщина сетки не превышает толщины слоя люминофора, а ее геометрическая прозрачность составляет 0,6…0,9. Технический результат: повышение чувствительности датчика, а также обеспечение возможности регистрировать разделение электронов по группам энергий. 3 ил.

Использование: для определения глинистых минералов с помощью рентгеноструктурного анализа. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют отбор проб минералов, возбуждение в них рентгенолюминесценции в оптическом диапазоне длин волн с последующим определением минерала, при этом для приготовленных проб снимают спектры рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм и определяют каолинит по наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 290-400 нм с максимальным излучением при λ=335-357 нм, определяют диккит по максимальному излучению при λ=350-370 нм, определяют монтмориллонит по наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 320-380 нм, с максимальным излучением при λ=320-350 нм, определяют пекораит по наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 270-400 нм с максимальным излучением при λ=280-330 нм, определяют накрит по наличию широкой полосы рентгенолюминесценции при λ=270-500 нм с максимальным излучением при λ=340-350 нм. Технический результат: повышение экспрессности и надежности при определении глинистых минералов. 1 табл., 6 ил.

Изобретение относится к области геологии, разработки и использования месторождений полезных ископаемых и может быть использовано на различных этапах поисковых и геолого-разведочных работ для выявления рубиновой минерализации. Способ обнаружения рубинсодержащих кальцифиров включает отбор монофракций кальцита из чередующихся зон кальцифиров с последующим определением присутствия рубиновой минерализации. В отобранных пробах кальцита возбуждают люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн и определяют зоны с присутствием рубиновой минерализации по резкому падению интенсивности излучения в диапазоне длин волн 600-640 нм. Изобретение обеспечивает снижение себестоимости, повышение экспрессности и надежности предварительной оценки рубиновой минерализации. 5 ил.

Использование: для рентгенофлуоресцентного анализа исследуемого материала. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для рентгенофлуоресцентного анализа исследуемого материала содержит источник первичного рентгеновского излучения, формирователь потока возбуждения, прободержатель с образцом исследуемого материала, размещенным внутри формирователя потока возбуждения параллельно направлению распространения этого потока, и детектор рентгенофлуоресцентного излучения, расположенный напротив прободержателя с образцом, формирователь потока возбуждения представляет собой плоский рентгеновский волновод-резонатор с зазором между рефлекторами наноразмерной величины, при этом формирователь имеет отверстие для введения в поток образца исследуемого материала так, чтобы его исследуемая поверхность лежала в плоскости рефлектора, расположенного напротив детектора рентгенофлуоресцентного излучения, и расположенный на выходе волновода-резонатора детектор регистрации излучения, выполненный с возможностью юстировки устройства относительно источника первичного излучения, при этом прободержатель выполнен с возможностью перемещения независимо от волновода-резонатора в направлении, перпендикулярном направлению распространения потока возбуждающего излучения, при этом детектор регистрации излучения выполнен с возможностью регистрации излучения, прошедшего через волновод-резонатор, и контроля ввода образца в поток возбуждающего излучения. Технический результат: контролируемое введение анализируемого образца в поток возбуждающего излучения. 19 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх