МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное

высшего профессионального образования
“М А Т И - Р О С

С И Й С К И Й Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й
Т Е Х Н О Л О Г И Ч Е С К И Й У Н И В Е Р С И Т Е Т
имени К. Э. Ц И О Л К О В С К О Г О” (МАТИ)

Кафедра: Общая химия, физика и химия композиционных материалов

КУРСОВАЯ РАБОТА

Дисциплина: Методы исследования материалов и процессов

Тема: «Рентгеноструктурный анализ поверхностей трения фторопластовых композиций»

Студент: Устинов А.А.
Группа: 4МТМ-4ДБ-047
Руководитель: Резниченко Г.М.

Слайд 1

Описание физических основ рентгеноструктурного анализа

Изучение принципа получения рентгеновского излучения

и аппаратуры для рентгеноструктурного анализа

Описание возможностей метода рентгеноструктурного анализа

Задачи КР:

- 103 Å)
Кристаллические
(ориентированные)
области
Аморфные
(неориентированные)
области
Когерентное рассеяние
Некогерентное рассеяние
Интерференционная
картина
Равномерное
рассеяние

– Брэгга:
Схема хода падающих и отражённых лучей в кристалле: 1

— схематическое изображение рентгеновских лучей, 2 — узел кристаллической решётки (атом), 3 — разность хода, появляющаяся в результате дифракции рентгеновских лучей лучей на разных кристаллических плоскостях, θ — угол скольжения.

Слайд 4

рентгеноструктурном анализе.
Щербина А. А. Физические методы исследования полимеров. Часть

2.

детектор излучения
4 – механизм гониометра с автоматикой угла дифракции
5 –

система питания
6 – система охлаждения
7 – система обработки и записи сигнала детектора

Иголинская Н. М., Костенко О. В. Рентгеноструктурный анализ полимеров.

сосуд
К — катод
А — анод
Э — электроны
О — теплоотвод
Uh —

напряжение накала катода
Ua — ускоряющее напряжение
В1 — впуск водяного охлаждения
В2 — выпуск водяного охлаждения

Рентгеновское излучение http://ru.wikipedia.org/wiki/Рентгеновское_излучение

Схема гониометра:
1 — мотор для вращения образца
2 — зажимы для образца
3 — образец
4 — гониометрическая головка

Рабек Я. Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 2

блочные образцы
Машков Ю.К., Овчар З.Н., Суриков В.И., Калиастрова Л.Ф. Композиционные

материалы на основе политетрафторэтилена. Структурная модификация.

Рентгенограмма полимерной композиции ПТФЭ + углеродное волокно + скрытокристаллический графит + MoS2

рентгенограммы поверхности трения образца полимерной композиций ПТФЭ + 30% СКГ
1)

Провести фазовый анализ

Фрагмент рентгенограммы поверхности трения образца полимерной композиций ПТФЭ + 30% СКГ. Степень кристалличности χ ПТФЭ — 68%.

2) Рассчитать степень кристалличности

3) Определить расстояние между кристаллическими плоскостями

Фрагмент рентгенограммы поверхности трения образца полимерной композиций ПТФЭ + 10% СКГ. Расстояние между кристаллическими плоскостями — 0,560 нм.

Формулы для расчёта:

Машков Ю.К., Овчар З.Н., Суриков В.И., Калиастрова Л.Ф. Композиционные материалы на основе политетрафторэтилена. Структурная модификация.

трения образцов полимерных композиций К-3 в исходном состоянии и через

различные периоды испытания трением

Машков Ю.К., Овчар З.Н., Суриков В.И., Калиастрова Л.Ф. Композиционные материалы на основе политетрафторэтилена. Структурная модификация.

Появились рефлексы Sn и CuF2
Увеличились рефлексы Cu и MoS2
Появилась область аморфного гало

графит (СКГ) с различными концентрациями наполнителя

Машков Ю.К., Овчар З.Н., Суриков

В.И., Калиастрова Л.Ф. Композиционные материалы на основе политетрафторэтилена. Структурная модификация.

кристаллических плоскостях. При этом в пространстве формируется интерференционная картина. Положение

максимумов интенсивности описывается уравнением Вульфа-Брегга.

Рентгеновский дифрактометр состоит из источника излучения (рентгеновской трубки), механизма поворота образца (гониометра) и детектора излучения. Результаты закреплены на рентгенограмме, анализ которой позволяет получить следующую информацию о структуре вещества: число фаз, степень кристалличности, расстояние между кристаллическими повнрхностями.
Рентгеноструктурный анализ позволяет сделать выводы: об снижении степени кристалличности матрицы и наполнителей, входящих в состав композиций на основе ПТФЭ, в результате испытания трением; об изменении концентрации наполнителей в поверхностном слое композиции в результате испытания трением; о зависимости структуры ПТФЭ от концентрации наполнителей;