Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

4.5. Распределение элементов по поверхности твердого кристалла

Из исходного металла с 2,88 % Fe при температуре T = 460 °С в процессе фильтрации отобрана проба 12 дроссов, содержащая Fe – 1,7 % с соотношением Al/Feat = 0,63.

Для отдельных частиц шлифа дроссов, построена карта распределения элементов Fe, Al, Zn по поверхности частицы. Карты построенные на основе регистрации соответствующих рентгеновских линий: FеКа, А1Ка, ZnLа, и Fе с А1. Шлиф образца 12 дроссов (рис. 31) исследован под растровым электронным микроскопом методом РСМА на количественный анализ и элементов: Fe, Al, Zn.

31.tif

Рис. 31. Распределение фаз FeAl на поверхности цинка образца 12

Слева от изображения приведена шкала соответствия числа зарегистрированных импульсов раскрашенный соответствующим цветом. Размер изображенного участка в микронах (Х×Y).

На фото рис. 32 в цвете представлены карты распределения Fe, Al, Zn двухмерных массивов микрозондового сканирования фрагмента поверхности образца 12.

32.tif

Рис. 32. Фото фрагментов поверхности кристаллов образца 12

Распределения Fе и А1 имеют различия. Так «трилистник» в верхнем правом углу содержит меньше алюминия, а частицы в правом нижнем – наоборот – с пониженным содержанием железа.

Выбранный кристалл неправильной формы со средним размером 17 мкм. Кристаллы покрыты пленкой 1,9 мкм почти такого же состава, но с менее четкими импульсами Fe. По расчетам импульсов элементов кристалл 1 имеет состав: Fe – 25; Al – 75 % at; Al/Fe = 3. Имеется кристалл 2 с малонасыщенным импульсами Fe, но такого же состава. Имеется кристалл 3 с разной мало насыщенностью импульсов Fe в разных частях, но такого же состава.

Факт разной насыщенности импульсов Fe на поверхности кристалла исследован построением карты распределения элементов по поверхности кристалла. В процессе фильтрации металла с содержанием 0,66 %Fe при температуре T = 500 °С отобрана проба 13 дроссов из тарелей фильтра в виде клина (табл. 17).

Таблица 17

Характеристика образца 13 дроссов

№ п/п

Характеристика участка

Fe

Zn

Al

Al/Fe

Zn/Fe

Фаза

13

Тф = 500 °С

Анализ дроссов, вес, %

4,2

94,8

0,96

0,23

 

Атом, %

4,79

92,9

2,29

0,48

поверхность 1

6,6

82,2

1,8

0,27

12,4

FeZn10

кристалл 1

62,4

2,4

40

0,64

0,04

Fe2Al

Для образца со средним содержанием (% вес) железа – 4,2, алюминия – 0,96 выполнялся методом РСМА количественный анализ в отдельно выбранных точках (размером 2–3 мм) и построена (рис. 33) карта распределения трех элементов: Fe, Al, Zn.

На участках шлифа с кристаллом FeAl (преимущественного содержания железа кристалл содержал 62,4 % железа, алюминия 30 % Al и цинка 2,4 % Zn. Это свидетельствует о том, что железо связано с алюминием.

Для образца 13 выполнялся количественный анализ методом РСМА в отдельно выбранных точках (размером 2–3 мм) и построена карта распределения трех элементов: Fe, Al, Zn на содержание цинка, железа, алюминия (рис. 33).

На участках преимущественного содержания синего фона цинка 82,16 %. содержание железа составляет 6,6 % Fe, а алюминия 1,8 % Al.

33.tif

Рис. 33. Карта распределения элементов Fe, Al, Zn по поверхности образца 13

На участках шлифа с преимущественным содержанием железа 62,4 % и содержанием алюминия составляет 30 % и цинка 2,4 % наблюдается в основном фаза железа в виде кристаллов FeAl2 по виду как выпуклые капли с металлическим блеском размером по 100 мкм. На некоторых участках шлифа с содержанием 43,5–50 ат % железа (красные участки) содержание алюминия составляло 46–47,9 ат % содержится в виде фаза FeAl в виде плоских частиц желтоватого цвета, размером 10–50 мкм, с соотношением (Al/Fe)at = 1,1. На фоне кристаллов переменного состава от FeZn7 до FeZn10 наблюдается третья фаза железа Fe2Al5 соотношением (Al/Fe)at = 2,3.

Исследование продуктов фильтрации показали [26], что железо в гартцинке содержится в виде кристаллов FeZn7 и FeZn10, а отделяется железо в фильтростатки в основном в виде кристаллов FeAl2.


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074