Композиционные материалы на наноуровне

1. Композиционные материалы на наноуровне

МГТУ им. Н.Э. Баумана
кафедра СМ13 «Ракетно-космические композитные конструкции»
Композиционные материалы на
наноуровне
Москва - 2017

2.

Существующие методы изучения КМ
Основные методы
анализа состояния
поверхностного слоя:
Преимущества метода
Недостатки метода
Оптический
Простота освоения и
Невысокая контрастность изображения,
микроскоп
использования, малые затраты
зависимость от уровня и источника освещения,
энергии
двухмерность, «потолок» максимального
• Оптическая микроскопия
увеличения в 2000 раз
• Конфокальная
оптическая микроскопия
• Растровая электронная
микроскопия
• Сканирующая
туннельная микроскопия
• Атомно-силовая
микроскопия
Конфокальный
Трёхмерное изображение
Сложность осваивания и проведения
микроскоп
поверхности, высокая
сканирования, необходимость тщательного
контрастность, высокое
выбора диафрагм, чувствительность к внешним
разрешение вдоль оптической оси помехам
Растровый
Невысокие требования к
Двухмерность изображения, в некоторых случаях,
электронный
подготовке образцов, высокая
при исследовании непроводящих материалов,
увеличивающая способность,
необходимо нанести металлическое покрытие,
разрешение, контраст и скорость,
что часто приводит к заметной деформации
получаемых изображений
поверхности
Сканирующий
Высокое пространственное
Высокие требования, предъявляемые образцу,
туннельный
разрешение получаемых
особенно по проводимости образца. Кроме того,
изображений, высокая точность
ограничения накладываемые на зонд-иглу.
микроскоп
микроскоп
получаемого рельефа при
соблюдении условий
Атомно-силовой
Возможность исследовать образцы Небольшое поле сканирования, ограничения по
микроскоп
с любой природы, трёхмерное
максимальному перепаду высот шероховатости
изображение, высокая точность
образца, высокие требования, предъявляемые к
результатов, режим без
условиям проведения сканирования, сложность
2
взаимодействия зонда на образец конструкции прибора и его освоения

3.

Растровая электронная микроскопия
3

4.

Растровая электронная микроскопия
4

5.

Растровая электронная микроскопия
5

6.

Растровая электронная микроскопия
6

7.

Растровая электронная микроскопия
7

8.

Растровая электронная микроскопия
8

9.

Растровая электронная микроскопия
9

10.

Растровая электронная микроскопия
10

11.

Растровая электронная микроскопия
11

12.

Атомно-силовая микроскопия
Полуконтактный метод сканирования
Схема регистрации изгибов кантилевера
Устройство пьезосканера: 1) керамическая
пьезотрубка; 2) каретка; 3) предметный столик
Трубчатый пьезосканер
12

13.

Атомно-силовая микроскопия
Стеклянное волокно Ortex
Область сканирования 10х10 мкм
Область сканирования 5х5 мкм
13

14.

Атомно-силовая микроскопия
Стеклянное волокно РТ300-100
Область сканирования 10х10 мкм
Область сканирования 5х5 мкм
14

15.

Атомно-силовая микроскопия
15

16.

Атомно-силовая микроскопия
Органическое волокно СВМ-7,5
Область сканирования 10х10 мкм
Область сканирования 5х5 мкм
16

17.

Атомно-силовая микроскопия
Органическое волокно Русар-5
Область сканирования 10х10 мкм
Область сканирования 5х5 мкм
17

18.

Сферопластики
18

19.

Фуллерены
19

20.

Углеродные нанотрубки
20

21.

21
Спасибо за внимание