Полимерная композиция для пленки-подложки в электронно- микроскопическом исследовании порошкообразных материалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву.— (22) Заявлено 100781 (21) 3315354/23- 05 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 231182. Бюллетень ¹ 43

Р М К з

С 08 L 33/10

01 N 1/28 государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53)УДК 678.744. .322-19(088.8) Дата опубликования описания 2311.82

С.А. Персинин, Л.Г. Масхулия, Ю.А. Серебряков,, В.ф. Литвинов, Ю.К. Левенталь и А.Д. Яровицин

-.." Р, .

4Ы

Новгородский политехнический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (5 4 ) ПОЛИМЕР НАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПЛЕНКИ-ПОДЛОЖКИ

В ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ

ПОРОШКООБРАЗНИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к полимерным материалам, используемым в качестве пленок-подложек для электронно-микроскопических исследований, и может наити применение при изучении степени дисперсности, формы частиц, удельной поверхности материалов в порошковой металлургии, ноллоидной химии и биологии.

Известна полимерная пленка-подложка, полученная эмульсионной полимеризацией смеси винилиденхлорида, виниловог6 мономера и ненасыщенной органической кислоты 1 1.

Недостатками данной пленки являются плохая стойкость под действием электронного пучка, низкая проз-. рачность.

Наиболее близкой к изобретению является полимерная композиция, включающая 1,0-1,5 мас.Ъ коллодия и остальное растворителя — амилаце- . тата.

Навеску исследуемого порошка (например, Fe, Cu, TiC, NbC и т.д.) вводят в 1% раствор коллодия в амилацетате и растирают в агатовой ступке или на предметном стекле при помощи стеклянной палочки. По окончании дисцергирования пасту переводят в бюкс, добавляют при перемешивании растворитель до тех пор, пока концентрация пленкообразователя не равна его концентрации в обычных растворах, применяемых для получения пленок. В чашку Петри наливают дистиллированную воду и погружают в нее опорные сеточки на предметном стекле, которые требуется покрыть пленкой. Каплю пленкообразующего раствора осторожно приводят в соприкосновение с водой в центре чашки, при этом капля быстро распространяется по поверхности.

После испарения растворителя предмет, ное стекло с сетками осторожно поднимают из воды и дают полностью высохнуть. Сеточки снимают с предметного стекла и монтируют в микроскоп для исследования С21.

Недостатком известных пленок из коллодия является образование на поверхности воды агрегатов частиц, чт6 приводит к локальному разогреву и разрыву пленки под действием элект ронного пучка. Кроме того, агломерация затрудняет исследование формы отдельных частиц и удельной поверхности анализируемого материала. При диспергировании в данном пленкооб975744

Пример 3. В 50 мл полимер ной композиции состава, мас.Ъ:

ПБМА 5,22

ПИМА .0,10

40 СП-10 0,16

ТЭА 2,30

Толуол 92,22 вводят навеску 0,5 г М со средним размером частиц менее 1,5 мкм. Дис45 пергирование, получение пленки и методика исследования аналогична примеру 1. Агломерации частиц не наблюдается. При ускоряющем напряжении 100 кВ пленка не разрушается

50 в течение 12 мин (электронно-оптическое увеличение до 100000 крат.).

Пример 4 ° В 50 мл полимерной композиции состава, мас,Ъ:

ПБМА 7,15

IIMNA 0,30

СП-10 0 65

ТЭА 4,24

Толу ол 87,66 вводят навеску 0,5 г НХИ со средним размером частиц менее 0 5 мкм. Диспергирование, получение пленки и методика исследования аналогичны примеру 1. При ускоряющем напряжении

100 кВ пленка устойчива под действием электронного пучка в течение

65 15 мин (электронно-оптическое уверазующем растворе порошкообразных систем с размерами частиц 0,5-1,5 мкм, имеющих плотность свыше 10 г/см 3 (например, W, ТаС, HfN и др.) пленка разрушается при получении электронно-оптического увеличения поряд 5 ка 5000 крат. Укрепление пленки на пылением, например углерода, приводит к снижению контрастности изображения. Другим недостатком коллгдиевых пленок является то, что при 10 работе с большими увеличениями, когда требуется значительная плотность тока электронного пучка, указанные пленки оказываются недостаточно устойчивыми и, кроме того, под дейст- !5 вием дневного света они быстро делаются хрупкими и пребывание их на свету в течение нескольких часов достаточно, чтобы пленки быстро разрушились в результате электронной р0 бомбардировки.

Цель изобретения — улучшение стойкости пленки-подложки к электрон ному облучению и устранение агломерации частиц порошкообразных материалов.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция для пленки-подложки в электронно-микроскопическом исследовании порошкообразных материалов, включающая полимер и растворитель, в качестве по лимера содержит смесь полибутилметакрилата (ПБМА), полиметилметакрилата (ПММА) и сополимера ГСП-10) 35 иэобутилметакрилата с 10 мас,%i циклогексилметакрилата, в качестве растворителя — толуол и дополнитель но содержит триэтиламин (ТЭА) при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

IIEMA 3,22-7, 15

IINMA 0,1-0,3

СП-10 0,03-0 65

ТЭА 0,50-4,24

Толуол Остальное

Используемые для приготовления пленки-подложки ингредиенты соответ ствуют следующим ГОСТам:

ПБМА ТУ 6-01-252-68

IINMA ГОСТ 15809-70

СП-10 Ту 5-01-189-65

TBA (x.÷. или ч.д.а.) ГОСТ 9966-62

Толуол (х.ч. или ч.д.а.) ГОСТ 5789-69

Пример. 1. В 50 мл полимерной композиции состава, мас.Ъ:

ПБМА 3,22

ПММА 0,12

СП-10 0,03

TBA 0,50

Толуол 96,13 .вводят 0,5 г исследуемого порошка

TiC со средним размером частиц

0,5 мкм и диспергируют с помощью ультразвуковой установки УЗДН-1 облучением в течение 5 мин ультразвуком частотой 15 Гц. Каплю полученной суспензии приводят в соприкосновение с поверхностью дистиллированной воды в чашке Петри, на дне которой находятся опорные сеточки, 1 расположенные на предметном стекле.

После испарения растворителя из пленки предметное стекло с сеточками осторожно поднимают из воды, при этом пленка покрывает сеточки, и дают полностью высохнуть пленке. Сеточку с нанесенной на нее пленкой монтируют в патрончик и устанавливают для исследования в электронный микроскоп ЭВИ-100 A. При ускоряющем напряжении 100 кВ пленка не разрушается в течение 10 мин Гэлектюоннооптическое увеличение до 100000 крат. )

Агломерации частиц не наблюдается.

Пример 2 (известный). В

50 мл раствора коллодия в амилацетате состава, мас..В:

Коллодий 1,2

Амилацетат 98,8 вводят 0,5 r исследуемого порошка

TiC co средним размером частиц менее 1,0 мкм. Диспергирование, получение пленки и методика исследования такие же, так в примере 1. Частицы

Т1С собираются в агломераты по

10-22 шт. При ускоряющем напряжении

100 кВ пленка полностью разрушается за 0,5 мин.

975744

Формула изобретения

Составитель Л. Макарова

Редактор H. Рогулич Техред И. ГайдУ Корректор М.Коста

Заказ 8929/41 Тираж 514 Подписное

BHHHPH Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 личение до 100000 крат.). Агломерации частиц не наблюдается.

Таким образом, как следует из примеров и сравнения с известной композицией, которой являются полимерные пленки из 1-1,5% раствора коллодия в амилацетате, предлагаемая полимерная композиция позволяет расширить экспериментальные возможности электронных микроскопов при исследовании порошкообразных систем за счет улучшения стойкости пленкиподложки к электронному облучению и устранения агломерации порошкообразных частиц в ней.

Полимерная композиция для пленкиподложки в электронно-микроскопическом исследовании порошкообразных материалов, включающая полимер и растворитель, отличающаяся тем, что, с целью улучшения стойкости пленки-подложки к электронному облучению и устранения агломерации частиц порошкообразных материалов, она в качестве полимера содержит смесь полибутилметакрилата, полиметилметакрилата и сополимера.изобутилметакрилата с 10 мас.Ъ циклогексилметакрилата, в качестве растворите-. ля — толуол и дополнительно содержит триэтиламин при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Полибутилметакрилат 3,22-7,15

Полиметилметакрилат 0,1-0i3

Сополимер изобутилметакрилата с

10 мас.Ъ циклогексилметакрилата 0,03-0,65

Триэтнламин 0,50-4,24

Толуол Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Заявка Японии Р 52-16490, кл. 24/3/ С 9, опублик ° 1977.

2. Лукьянович В.M. Электронная микроскопия в физико-химических исследованиях. M., AH. 1960, с. 56 (прототип).