Badania warstwy wierzchniej w aluminium i stopach aluminium za pomocą anihilacji pozytonów i metod komplementarnych
Loading...
DOI
Files
Date
2008
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences
Abstract
Praca prezentuje wyniki badań warstwy wierzchniej powstałej w aluminium i jego stopach wskutek tarcia ślizgowego, ale także innych procesów modyfikujących powierzchnię. Podjęto zupełnie nową tematykę stanowiącą udaną próbę zastosowania w tym celu technik anihilacji pozytonów, które ze względu na wyjątkową czułość, pozwalają wyznaczyć profil defektów w warstwie wierzchniej. Pomiary te skorelowano z badaniami przeprowadzonymi metodami komplementarnymi stosowanymi standardowo w badaniach tribologicznych tj. pomiarem profilu mikrotwardości, obserwacjami za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej lub dyfrakcją promieniowania X, także w szczególnym przypadku z rozkładem naprężeń obliczonym teoretycznie. Wykazano, że spektroskopia anihilacji pozytonów jest skutecznym narzędziem do profilowania warstwy wierzchniej powstałej w wyniku tarcia nawet w przypadku lekkich metali i ich stopów, a także kompozytów. Pozwoliła ona określić całkowity zasięg takiej warstwy, który kształtował się w zależności od badanego materiału i sposobu modyfikacji powierzchni w granicach od 50 μm do 450 μm. Informacja ta wzbogacona jest o wskazanie typu defektów, który dominuje w takiej warstwie. Zastosowanie wiązki powolnych pozytonów do badania próbek czystego aluminium poddanych tarciu ślizgowemu umożliwiło określenie koncentrację defektów typu wakancji na głębokości mniejszej niż 1 μm oraz skorelowanie jej z wielkością krystalitów, co pozwoliło wyciągnąć wnioski o procesie zdrowienia w tej warstwie. Podjęto także próby zastosowania koincydencyjnej spektroskopii poszerzenia dopplerowskiego do badań próbek stopu i kompozytu na osnowie stopu aluminium. Ze względu na interdyscyplinarny charakter praca zawiera również przegląd podstawowych zagadnieniach z dziedziny tribologii, metodach badania warstwy wierzchniej i technikach eksperymentalnych spektroskopii anihilacji pozytonów.