Cтраница 5
Этот метод заключается в шлифовке и полировке поверхности металлического образца, иногда с последующим травлением специальными реагентами ( например, азотной или пикриновой кислотой) для лучшего выявления границ между зернами и более четкого определения различных фаз; подготовленную таким образом поверхность изучают при помощи оптического микроскопа, снабженного приспособлением для освещения образца сверху. Таким образом можно изучить размеры и форму кристаллических зерен и установить присутствие зерен двух или нескольких фаз в сплаве, который для невооруженного глаза представляется вполне однородным. Отполированная и протравленная поверхность образца меди показана на рис. 2.2; другие микрофотографии сплавов, выявляющие различные фазы, можно найти в гл. [61]
Представим себе, что ищем величину удельного сопротивления химически чистой меди, которое, как известно, меньше, чем при ее сплаве с любым другим металлом. Совершенно ясно, что все образцы меди, измеряемые нами, не могут содержать вполне чистую медь. [62]
Обычно поверхность образца обрабатывают одним или несколькими из следующих методов: полировкой, шлифованием, травлением, отжигом или восстановлением водородом. Все эти способы оказывают большое влияние на структуру поверхности; при этом меняется не только величина поверхности, но и ее природа. В некоторых случаях при соответствующей термической обработке кристаллы на поверхности фольги могут приобрести определенную ориентацию, так что, хотя поверхность остается поликристаллической, преобладать на ней будет определенная кристаллическая грань. Этот метод был применен автором при изучении поверхностей образца меди. На рис. 14 изображены микрофотографии ( 2000 X) Двух таких поверхностей образцов, использованных для исследования поверхностных явлений. [63]
Мы уже рассматривали энергию, которая требуется для образования данного вида дефекта решетки. Экспоненциальная зависимость концентрации дефектов от энергии образования ясно указывает, что в любом кристалле присутствуют в заметных количествах только те типы дефектов, для которых энергия образования минимальна, и дефекты других типов можно не рассматривать. Энергию образования некоторых вакансий и других типов дефектов можно рассчитать или определить экспериментально. Например, эксперименты по отжигу радиационных дефектов в образце меди, облученном ядрами дейтерия для создания вакансий, дали значение энергии 1 39 эв ( 32 ккал моль 1), что хорошо согласуется с расчетной величиной 1 4 эв. [64]