+7 (800) 505-67-97

Исследование изменения электронной структуры атомов при деформации металлов и сплавов

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Ботаева, Лариса Борисовна Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Исследовано влияние продольно винтовой прокатки при 1000ОС сплава Ti-6Al-4V на изменение спектров упруго и дискретно рассеянных электронов. Выявлены отличия спектров упруго и дискретно рассеянных электронов, в сравнении с исходным состоянием сплава Ti-6Al-4V. Впервые зарегистрированы зависимости изменения энергии и интенсивностей спектров упруго и дискретно рассеянных электронов от угла выхода из поверхности сплава. Изменения энергии и формы спектров являются следствием изменения кристаллической структуры сплава, связанного с деформацией. Деформация ведёт к изменению параметров кристаллической решетки, перестроению положения атомов и к изменению энергетического строения верхних электронных оболочек атомов.

Введение …………………………………………………………………………… 10

1. Обзор механизма упругого и дискретного рассеяния электронов при
вторичной электронно-электронной эмиссии …………………………………. 12

1.1 Обзор механизмов вторичной электронно-электронной эмиссии ……… 12

1.2 Пример анализа спектров упруго и дискретно рассеянных электронов… 19

1.3 Исследование электронной структуры и угловых зависимостей выхода
рассеянных электронов из поверхности сплава ВТ6 ………………………….. 23

2. Исследование электронной структуры и угловых зависимостей выхода
упруго и дискретно рассеянных электронов из поверхности сплава ВТ6,
деформированного методом поперечно-винтовой прокатки при 1000С ….. 37

2.1 Материалы и методы исследования ……………………………………..… 38

2.2 Результаты исследования …………………………………………..………… 41

3. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение …. 55

3.1 Предпроектный анализ ………………………………………………………. 57

3.2 Инициация проекта ………………………………………………………….. 62

3.3 Расчет научного исследования (НТИ) ……………………………………… 64

4. Социальная ответственность …………………………………………………. 76

4.1 Введение ……………………………………………………………………… 78

4.2 Правовые и организационные меры обеспечения безопасности ………… 79
4.3 Производственная безопасность ……………………………………….… 81

4.4 Электрическая безопасность ………………………………………….….. 86

4.5 Экологическая безопасность ……………………………………………… 87

4.6 Защита в чрезвычайных ситуациях ……………………………………….. 87

4.7 Заключение по разделу социальная ответственность …………………… 88

Заключение ………………………………………………………………..……… 89

Перечень публикаций …………………………………………………………… 91

Список литературных источников ……………………..……………………….93

Приложение. Раздел ВКР, выполненный на иностранном языке …………… 99

Актуальность представленной работы состоит в необходимости
апробации нового метода исследования изменений электронной структуры
металлов и сплавов при модификации их деформацией, термической
обработкой, а также ионно- электронно- пучковыми потоками.
Новизна этого метода состоит в создании и использовании нового
способа регистрации вторично-электронных спектров и, на базе этого, создание
методов исследования изменений электронно-энергетического строения
твердого тела при модификации его термической обработкой, деформацией, а
также ионно-электронно-пучковыми потоками.
Данный способ регистрации вторично-электронных спектров в
интегральном виде, позволяет получать уникальную информацию об
изменениях мезоскопических структурных состояний в кристаллической
структуре металлов и сплавов.
Объектом исследования является является серия образцов сплава ВТ6,
подвергнутого деформации поперечно-винтовой прокаткой при температуре
1000С.
Предметом исследования являются вторичные электроны,
эмитированные из объекта исследования под действием пучка первичных
электронов.
Цель работы – выяснить связь деформации кристаллической решетки с
изменением электронной подсистемы твердого тела.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
1. Провести обзор теории и практики применения спектроскопии упруго и
дискретно рассеянных электронов при вторичной электронно-
электронной эмиссии и метода оже-спектроскопии на основе российских
и зарубежных источников.
2. Изучить метод, основанный на анализе распределения энергии
электронов, эмитированных исследуемым веществом под действием
пучка первичных электронов, и выделении из общего энергетического
спектра тех, которые возникли в результате оже-процесса.
3. Провести графическую обработку экспериментальных данных,
полученных при исследовании сплава ВТ6, подвергнутом поперечно-
винтовой прокатке при Т = 1000С, в сравнении с исходным состоянием.
Методы исследования. В работе использовались методы регистрации
спектров на модернизированном оже-спектрометре 09-ИОС-10 в Институте
физики прочности и материаловедения СО РАН и последующий анализ
изменений электронной структуры сплава ВТ6 после деформации.
Практическая значимость работы. Изученный метод сможет дать
уникальные возможности для интерпретации полученных вторично-
электронных спектров, позволит оценивать влияние и связи изменений
мезоскопических структурных состояний кристаллической решётки металлов и
сплавов на вторично-электронные спектры и спектры дискретно рассеянных
электронов.
1 ОБЗОР МЕХАНИЗМА УПРУГОГО И ДИСКРЕТНОГО РАССЕЯНИЯ
ЭЛЕКТРОНОВ ПРИ ВТОРИЧНОЙ ЭЛЕКТРОННО-ЭЛЕКТРОННОЙ
ЭМИССИИ

Предварительная работа продемонстрировала возможность
исследования изменений энергетических уровней электронов зоны
проводимости, валентной зоны, структурирования плазмонов и связи
изменения энергии плазмонов с изменениями мезоскопических структурных
состояний кристаллической решётки металлов и сплавов после модификации
твердого тела.
Метод электронной оже-спектроскопии начал интенсивно
использоваться в материаловедении с начала ранних 70-х годов. Диаметр
пучка сканирующей электронной пушки составлял около 0.5 мкм, — это
ограничение было обусловлено низким вакуумом в системе. Изоляция
электрических цепей от вакуумного объема осуществлялась с помощью
резиновых соединений. Система магнитной фокусировки обладает
отрицательным качеством в том плане, что в материале, из которого она
изготавливается, находится огромное количество трудно откачиваемых
скрытых полостей. Применение электростатической фокусировки было
невозможно из-за наличия пробоя вследствие низкого вакуума. С этими
ограничениями однофокусная электростатическая система для электронного
16 оже-сканирования просуществовала до 90-х годов, при этом ускоряющее
напряжение в таких приборах было 3 – 5 кэВ. Прорыв в этом направлении был
сделан в начале 90-х, когда были разработаны сканирующие электронные
пушки с двухлинзовой фокусировкой, отклоняющей системой и системой
стигматоров, совместимых со сверхвысоким вакуумом. Были созданы
керамические изоляторы, обеспечивающие сверхвысокий вакуум в системе
(Teflon и Capton), сделан переход от системы откачки с использованием
масляных насосов к турбомолекулярным и ионно-гетерным насосам. Кроме
этого, условия сверхвысокого вакуума позволили использовать
термоэмиссионные катоды с меньшей температурой накала, что
способствовало уменьшению монохроматических аберраций. Параметры
таких источников электронов стали сравнимы с параметрами традиционных
РЭМ: ускоряющее напряжение UA = 25 — 30 кэВ и dp = 30 – 100 нм.
Такие усовершенствования сделали возможным переход от
микроанализа к наноанализу в методе электронной оже-спектроскопии, в
соответствии с основными требованиями, предъявляемыми к науке о
наноэлектронике и наноструктурированных материалах. Будучи оснащенным
оборудованием для профилирования по глубине, то есть источником ионов,
метод растровой оже-микроскопии позволяет выполнять трехмерный
наноанализ [13].
Перечень публикаций

За время выполнения научно-исследовательской работы выпускник стал
соавтором 5 публикаций в российских и зарубежных изданиях:
1. Панин В.Е., Шулепов И.А., Ботаева Л.Б., Наркевич Н.А. Исследование
электронно-энергетических спектров упруго и дискретно рассеянных
электронов поверхности разрушения сплава Ti–6Al–4V после поперечно-
винтовой прокатки при температуре 1000 С/ Физическая мезомеханика 23 3
(2020) 5–14. DOI 10.24411/1683-805X-2020-13001
2. Шулепов И.А., Ломыгин А.Д., Ботаева Л.Б., Лаптев Р.С., Наркевич
Н.А., Кашкаров Е.Б., Сыртанов М.С. Исследование электронной структуры
атомов, в деформированном сплаве Ti-6Al4V при анализе спектров упруго и
дискретно рассеянных электронов // Тезисы докладов Международной
конференции «Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой
иерархически организованной структурой и интеллектуальные
производственные технологии», посвященной 90-летию со дня рождения
основателя и первого директора ИФПМ СО РАН академика Виктора
Евгеньевича Панина, 5–9 октября 2020 года, Томск, Россия. – Томск:
Издательство ТГУ, 2020. – С. 477-478.https://mega.nz/file/Dup2lJAJ#r7SKxYcX-
v4Y5egTUUIkEGWjHST16StH-zvfzTTZ32U
3. Шулепов И.А., Ломыгин А.Д., Ботаева Л.Б., Лаптев Р.С., Наркевич Н.А.,
Кашкаров Е.Б., Сыртанов М.С. Исследование угловых зависимостей выхода
упруго и дискретно рассеянных электронов из деформированного сплава Ti-
6Al-4V // Тезисы докладов Международной конференции «Физическая
мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной
структурой и интеллектуальные производственные технологии»,
посвященной 90-летию со дня рождения основателя и первого директора
ИФПМ СО РАН академика Виктора Евгеньевича Панина, 5–9 октября 2020
года, Томск, Россия. – Томск: Издательство ТГУ, 2020. – С. 479-
480. https://mega.nz/file/Dup2lJAJ#r7SKxYcX-v4Y5egTUUIkEGWjHST16StH-
zvfzTTZ32U
4.I.A. Shulepov, A. D. Lomygin, L.B. Botaeva, R.S. Laptev, E.B. Kashkarov, M.S.
Syrtanov. Investigation of the electronic structure of atoms in modified metal alloys
in analysis of the elastic and discrete scattered electron spectra. // 7th International
Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE-2020 online): Abstracts.
— Tomsk. September 14–25: Publishing House of IAO SB RAS, 2020. С. 485.
https://psv4.userapi.com/c856228/u231326011/docs/d9/c89dc2b11cfc/Book_of_Ab
stracts.pdf?extra=3ffC7IexGDpEn6GnheFnLPyMwZIR4x9dkxJUAVQ3dti2qDBW
E8THsZAJ6PJ21oYJfX6skVHnfXUt2-1M_aayoGWqdySzAWS-
SNVCPcPI0sgV7urofTzcDOchviiRB3RF4n2HUvcKm5tdA
5. I.A. Shulepov, A. Lomygin, L.B. Botaeva, R.S. Laptev, E.B. Kashkarov, M.S.
Syrtanov. Investigation of the Electronic Structure of Atoms in Modified Metal
Alloys in Analysis of the Elastic and Discrete Scattered Electron Spectra //2020 7th
International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE). – IEEE,
2020. – С. 881-885. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9242153

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Исследование изменения электронной структуры атомов при деформации металлов и сплавов»

    Последние выполненные заказы

    Цифровое сотрудничество таможенных органов России и Китая: проблемы и перспективы
    Заказ выполнен точно в срок, все по плану. Вежливость и культура общения! Рек...
    Пути повышения производительности труда в организации.
    Автор прекрасный, даже после завершения заказа и после того как прошли сроки ...
    Контрольно-надзорная деятельность государства: система, элементы и проблемы определения её границ
    Эксперт супер! Выполнил работу в срок, внес все необходимые корректировки. Вс...
    Разработка элективного курса для старшей школу по творчеству И.А. Бродского.
    Всё сделала с первого раза идеально, даже никаких правок не потребовалось.
    Интернет-маркетинг в коммуникациях эффективного продвижения на примере ООО "Лесоперерабатывающая компания"
    Всё замечательно! Сдано на 5
    Совер-ие инструментов взаим-я ФТС РФ и ФНС РФ при создании единого мех-ма адм-я нал. и там. платежей
    Спасибо, были сложности, но в итоге все получилось.
    Инновационные методы обучения аудированию иноязычной речи в школе
    Курсовая выполнена качественно, руководитель не высказал нареканий, автору бо...
    Взаимосвязь показателей агрессивности водителя со стилем управления автомобилем
    Доволен работой автора
    Правовые основы оказания психиатрической помощи.Нормативное регулирование возрастающей социализации и поддержк
    Доволен работой автора

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету