Регистрация / Вход
Прислать материал

Экспресс-анализ износостойких покрытий с использованием спектрометрии лазерно-индуцированной плазмы

Фамилия
Сдвиженский
Имя
Павел
Отчество
Александрович
Номинация
Материаловедение
Институт
Институт экотехнологий и инжиниринга (ЭкоТех)
Кафедра
Кафедра сертификации и аналитического контроля (СиАК)
Академическая группа
МСТ-15-1
Научный руководитель
к.ф.-м.н. Леднев В.Н.
Название тезиса
Экспресс-анализ износостойких покрытий с использованием спектрометрии лазерно-индуцированной плазмы
Тезис

На сегодняшний момент в различных отраслях промышленности (в машиностроении, в горнодобывающей отрасли и многих других) становится все более острой проблема повышения срока службы быстроизнашивающихся деталей машин. Как следствие, на современных предприятиях востребованы изделия с износостойкими покрытиями. Особый интерес представляют композитные износостойкие покрытия на основе карбида вольфрама в хромоникелевой матрице. Эксплуатационные свойства синтезированного покрытия зависят от морфологии и элементного состава. Изучение распределения элементов вдоль нанесенного покрытия проводят методами локального многоэлементного анализа, одним из которых является спектрометрия лазерно-индуцированной плазмы. Данный метод позволяет проводить экспрессный количественный многоэлементный анализ с пространственным разрешением до 10 мкм.

Под воздействием сфокусированного лазерного импульса на поверхности образца, материал нагревается, плавится, испаряется, и над лазерным кратером образуется плазма, в которой происходит полная атомизация пробы и возбуждение оптических эмиссионных спектров атомов и ионов. Аналитическим сигналом является интеграл выбранной спектральной линии атома в оптическом спектре.

По результатам интерпретации спектров диапазоне 210-800 нм был выбран участок спектра 475-515 нм для картирования распределения основных элементов (Fe, Ni, W, Cr).

Выполнено профилирование элементного состава верхнего слоя композитного износостойкого покрытия. Изучено распределение карбидов вольфрама по глубине нанесенного износостойкого покрытия. Обнаружено концентрирование частиц карбида вольфрама в нижней части покрытия, что является одной из причин разрушения покрытия.