Badania mikroskopowe materiałów - opracowanie

Nasza ocena:

5
Pobrań: 91
Wyświetleń: 1253
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Badania mikroskopowe materiałów - opracowanie - strona 1 Badania mikroskopowe materiałów - opracowanie - strona 2 Badania mikroskopowe materiałów - opracowanie - strona 3

Fragment notatki:

Badania mikroskopowe materiałów węglowych
Struktura i tekstura materiałów węglowych
Materiały węglowe otrzymywane w procesie pirolizy/karbonizacji substancji
organicznych w fazie skondensowanej, stałej lub ciekłej zbudowane są w przeważającej
części z atomów węgla w stanie hybrydyzacji sp2. Konsekwencją takiego stanu hybrydyzacji
jest dwuwymiarowa sieć atomów węgla - warstwa (płaszczyzna) grafenowa. W strukturze
grafitu heksagonalnego podstawowej, termodynamicznie stabilnej odmiany alotropowej
węgla o takim stanie hybrydyzacji warstwy grafenowe tworzą trójwymiarowo uporządkowane
stosy o sekwencji ułożenia ABAB. Trójwymiarowe uporządkowanie oznacza, że kolejne
warstwy nie tylko ułożone są równolegle i w tej samej odległości, d002 = 0,3354 nm, lecz
każda z nich zajmuje dokładnie określoną pozycję względem warstw sąsiadujących. W
graficie heksagonalnym można więc wyróżnić dwa zbiory warstw grafenowych, A i B
przesunięte względem siebie o stałą wartość.
Struktura grafitu heksagonalnego jest przedstawiona na rysunku 1a.
Rzeczywiste materiały węglowe otrzymane w procesach pirolizy/karbonizacji
substancji organicznych posiadają zawsze pewne cechy struktury grafitu. Większość atomów
węgla jest włączona w dwuwymiarową sieć - warstwę grafenową, stanowiącą zazwyczaj
element niewielkiego pakietu. Do opisu struktury takich materiałów wykorzystuje się model
turbostratyczny, zaproponowany przez B. Warrena. Model ten zakłada dwuwymiarowe tylko
uporządkowanie stosów równoległych do siebie doskonałych warstw grafenowych.
Hipotetyczna struktura turbostratyczna różni się od struktury grafitu całkowitym brakiem
koordynacji między sąsiadującymi warstwami, co można przedstawić jako ich przesunięcie
lub skręcenie względem siebie. Konsekwencją braku koordynacji między warstwami jest
większa niż w graficie odległość międzywarstwowa. Idealnej strukturze turbostratycznej
przypisywana jest wartość d002 = 0,344 nm.
Produkty pirolizy/karbonizacji substancji organicznych określa się często mianem
węgli turbostratycznych. Struktura „praktycznych” węgli turbostratycznych różni się od
modelu występowaniem różnego typu defektów strukturalnych, które powstają na etapie
formowania struktury materiału węglowego z substancji organicznej. Wyróżnić można
defekty w strukturze warstw grafenowych, ich ułożeniu w pakietach oraz wzajemnym
powiązaniu i orientacji pakietów.
• Defekty w płaszczyźnie warstw - wakansy, czyli braki atomów w węźle, pierścienie 5-


(…)

… powierzchni, a następnie jest kierowana przez
analizator do okularu, w którym powiększony jeszcze bardziej obraz może być obserwowany.
Do badania anizotropii materiału układ „polaryzator - analizator” musi się znajdować
w pozycji skrzyżowanej. Oznacza to, że analizator całkowicie zatrzymuje (wygasza)
promienie świetlne o polaryzacji specyficznej dla pozycji polaryzatora. Wygaszanie ma
miejsce również wówczas gdy w drodze promieni świetlnych, między polaryzatorem a
analizatorem, znajdzie się substancja optycznie nieaktywna. Światło spolaryzowane po
odbiciu zachowa w tym przypadku dotychczasową polaryzację, w konsekwencji zostanie
całkowicie wygaszone przez analizator. Materiał optycznie nieaktywny (izotropowy)
obserwowany w świetle odbitym spolaryzowanym przy skrzyżowanych polaryzatorach jest
więc widziany…
… krystalitów. Dzięki temu anizotropia
strukturalna indywidualnych krystalitów (pakietów warstw grafenowych), może być
obserwowana w skali mikrometrów, np. jako anizotropia optyczna.
Ponieważ pakiety niedoskonałych warstw grafenowych są podstawowymi jednostkami
struktury wszystkich węgli turbostratycznych, grafityzujących jak i niegrafityzujących,
podstawą rozróżnienie między tymi klasami…
… polaryzacji światła są optycznie nieaktywne i
generują barwę czerwoną.
Zastosowanie dwójłomnej płytki opóźniającej λ poszerza możliwości opisu tekstury
optycznej materiałów węglowych. Obrazem anizotropowego materiału węglowego jest
mozaika pól żółtych i zielononiebieskich o różnej wielkości i kształcie, otoczonych
rozdzielającymi je polami czerwonymi. Pola żółte stanowią miejsca geometryczne punktów…
... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz