Mösbauer spectroscopy עומד כאחד הטכניקות האנליטיות ההיקף ביותר עבור חומרים אטומיים מגנטיים של אטומי ברזל חומרים מוצקה, שכן הגילוי על ידי רודולף Mösbauer בשנת 1958, השיטה התפתחה כלי חיוני של חומרים סגסוגת אווירית, במיוחד עבור מחקר של חומרים הנדסיים המבוססים על ברזל, כגון פלדה, ברזל, ומומחיות על ידי סגסוגת פחמן מתקדמת.

עקרונות של Mössbauer Spectroscopy

אפקט Mössbauer

בליבה, ספקטרוסקופיה Mösbauer מסתמכת על פליטה נקייה מרתיעה וקליטת קרני gamma על ידי גרעיני nuclei מוטבעים בלחיצת מוצקה.כאשר גרעין במצב נרגש מתכווץ למצב הקרקע שלו, הוא פולט רמות גמאאט חזק מאוד, עם גרעין חופשי, האנרגיה הרתיעה מן הפליטה מאנרגיה מדויקת של גרעין זהה, כאשר הוא זרם אנרגיה בודד הוא מחוספסת לחלוטין.

(הידוע ביותר ב-Mösbauer isotope for Engineering Materials הוא FLT:05703FLT:1Fe, שיש לו שפע טבעי של 2.2% ואנרגיה גלימה חיובית של 14.4 keV.המקור הוא בדרך כלל ממריץ:257FLT 3:Co, אשר מתמוטט על ידי אלקטרון למצב של LT5 מוקרן בין אם הוא בדרך כלל מפרש של חומר מפרשים, בין אם הוא מפרשים, בין אם הוא מפרשים, ובין אם הוא רק מפרשים, בין אם הוא רק ממין שני.

אינטראקציה היפרפין

שלושה אינטראקציות היפרפין עיקריות קובעות את העמדות והצורות של קווי הקליטה בספקטרום ה-FLT:057033FLT:1 ,Fe Mössbauer:

  • (ב) [[1924]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]] [[1924]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]] [[1924]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]] [[1924]] [[[[19[[19[[1924
  • (ב) [15] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0 Magnetic Hyperfine פיצול (או Zeeman פיצולting) FevolveLT:1 - Occurs כאשר שדה מגנטי גרעין מרים את הדה-גנטיות של מדינות ספין גרעיני, ומייצר דפוס מיניט.

על ידי ניתוח של אינטנסיביות יחסית, רוחב ועמדות של רכיבים ספקטרליים, החוקרים יכולים לכמת את השבריר של שלבים ברזל שונים, לזהות מעברים מגנטיים, ולחקור שינויים מבניים עדינים שטכניקות אחרות עלולות להחמיץ.

שיקולים ניסיוניים

טיפוסי Mösbauer spectrometer מורכב של מהירות transducer (לעתים קרובות כונן קצר-טיפוס), aFPFLT:057FLT:1Co / Rh מקור, גלאי (נגד אופציונלי או גלאי זמן מורכב), וניתן לבצע ניתוח רב-ערוצי (מעבר דרך הדגימה) או במדגם אחורי (מדגם) הוא מורכב לדגימות טמפרטורה) אך הוא מורכב של ניתוח מגנטיות (מסלולריות) אך הוא מורכב של טמפרטורה גבוהה).

יישומים בחומרי הנדסה מבוססי ברזל

שלב Identification ו- Quantification

אחת האפליקציות הפשוטות ביותר של Mösbauer spectroscopy היא זיהוי וזיהוי של שלבים המכילים ברזל בסגסוגת הנדסה.כל שלב ברזל - בין אם זה ferrite (α-Fe), austenite ( ⁇ -Fe), המרטן, carbides (FeFLT:03FLT:1C, MFreave:2phir: 2Fite LT) {\displaystyle \2F {i}}} LT=R} LT2F {i}}} LT2=R} LT2F {i}}

  • Measuring שמרה על תוכן אוסטן בפלדות טיפול חום. Retained austenite יכול להשפיע מאוד על תכונות מכניות כגון קשיחות ועייפות התנגדות. Mösbauer spectroscopy מציעה מדידה מדויקת יותר ספציפי שלב מאשר X-ray diffraction בדגימות עם מבנים מורכבים.
  • (ב) ,המספר של חלקיקי כלי פלדה ופלדות מהירות גבוהה (הפרמטרים של מטענים שונים) (היתרחש, MIRFLT:06033033FLT:1C, MFLT:223030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303033033) ניתן להבחין, , , , , , , , , ,223033 .
  • Characterizing deformation-Modersite בפלדות אל-חלד ופלסטיקה המושרה (TRIP) פלדה.טכניקה יכולה לעקוב אחר השבריר ה ⁇ -martensite כתפקוד של זן, מתן תובנות להתנהגות אינטנסיבית בעבודה.

דוגמה קלאסית היא המחקר של כפול-phase (פר + martensite) פלדה. Mösbauer spectra בבירור לפתור את התוספת הferroמגנטית מ ferromagnetic mtet מן ה-ferroמגנטי mtensite Sextet (אשר יש קצת שונה שדה היפרפיפין בשל supersaturation ו- lceattiation עיוות).

מעקב אחרי קורוזיה וחמצן

התנגדות קורוזיה היא נכס קריטי עבור חומרים הנדסיים חשופים לסביבות אגרסיביות. Mössbauer spectroscopy מצטיין בזיהוי מוצרי קורוזיה ברזל כי כל תחמוצת, oxyhydroxide, ו hydroxide יש קבוצה ייחודית של פרמטרים היפרפליים.שלבי קורוזיה נפוצים כוללים:

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ -FeooHFLT:1 (lepidocrocite) - צנחן בטמפרטורת החדר, כפולט
  • (ב) ויקרא י"ד:2 ויקרא:2 ויקרא יט):
  • (ב) ויקרא י"ד:2 ויקרא:2 ויקרא י"ד:2 ויקרא יט:2 ;2 ויקרא יט:2 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(בניתוח השפע היחסי של שלבים אלה, מהנדסים יכולים לקבוע את מנגנוני קורוזיה הדומיננטיים.לדוגמה, נוכחות מגנטיט לעתים קרובות מצביעה על קורוזיה במים עתירי (למשל, צינורות צמחי כוח 3), בעוד שמן טודורוקריט וגימור מגנטיט הם אופייניים לקורטוזינציה אטמוספרית של פלדה מבנית.

הערכת טיפול חום ותהליך הrmomechanical

טיפול חום משנה באופן דרמטי את המיקרו-מבנה והנכסים של ⁇ מבוסס ברזל. Mössbauer spectroscopy יכול לפקח ישירות על השינויים בשלבי ברזל המתרחשים במהלך תהליכים כגון נשימה, ריצוף, מזג, ונרמל יישומים מרכזיים כוללים:

  • (FLT:0) פיתוי של מרטן:FLT:1 כפי שמצמצמץ מרטן קיים כפתרון מוצק על-טבעי של פחמן ב ברזל tetragonal ממוקד גוף (בקט) השדה היפרפין של מרטן יורד עם הגדלת תכולת פחמן.
  • (ב) [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]
  • (FLT:0) חידוש וגידול דגנים: אנדרט 1 שינויים בצפיפות פגומה וגודל דגנים יכול לשנות באופן בלתי נמנע את הצורה של קווי Mösssbauer (הרחבה בשל השפעות הרפיה) בעוד פחות פשוט מאשר שלב קוונטיזציה, שיטות מתאימות מתקדמות יכולות להפיק מידע על חלוקת שדות היפרפיפין בחומרים מעוללים.

האופי הלא הרסני של ספקטרוסקופיה Mössbauer הוא יתרון במיוחד כאן: אותו מדגם ניתן למדוד לאחר כל שלב טיפול חום ללא ניתוח הרסני, בניגוד למתכת המסורתית.

מחקר על תכונות מגנטיות ו-שלבי שלב

יישומים הנדסיים לעתים קרובות להסתמך על התכונות המגנטיות של ⁇ ברזל - לדוגמה, פלדה חשמלית עבור ההופכים, ⁇ מגנטיות רכות עבור מחנכים, וחומרים מגנטיים קשים עבור מנועים. Mösbauer spectroscopy חוקר את השדה המגנטי המקומי בגרעין ברזל, מתן מידע שמשלים מגנטיות רבה.

  • (ב) טמפרטורות קארי:0) קביעת טמפרטורות קארי: מהירויות 1 (FAVER) על ידי מדידת ספקטרום בטמפרטורות גדלות, ניתן לצפות בהתמוטטות של היפרפיפין המגנטית המתפצלה כאשר החומר הופך להיות פרמגנטי מעל TOVAFLT:2CoriFLT:3 זה מניב ערכים מדויקים של טמפרטורת קארי, אפילו עבור שלבים בודדים בחומר רב-phase.
  • (FLT:0) זיהוי מבנים ספין:2:3 עבור אבקה אקראית) יכול להשתנות אם הרגעים המגנטיים מתאימים (טקסטורה או שדה יישומי) זה מאפשר נחישות של ציר קל של מגנטיזציה, חשוב עבור אבקת אקראית) יכול להשתנות אם הרגעים מגנטיים הם מעדיפים באופן מעדיף (טקסטור או שדה מוחל).זה מאפשר נחישות של ציר קל של מגנטיזציה, חשוב עבור פלדה חשמלית מוכוונת דגנים.
  • (FLT:0) שיפור ההפיכה ב nanocomposites:FLT 1 בחומרים כמו Fe-Co ננוקריסטלליין ⁇ , חלוקת השדה היפרפופין מגלה את מידת הסדר האטומי ואת נוכחות של שלבים שונים, המנחה את התפתחות חומרים מגנטיזציה עתירה גבוהה.

לדוגמה, מחקרים על פלדות חשמל Fe-Si (פלדות של אבן) באמצעות ספקטרוסקופיה של Mössbauer הראו כי תוספת של סיליקון (עד כ-6.5 wt.%) מגדילה את השדה היפרפין ומשנות את השינוי האיזומר, המציין שינויים במבנה האלקטרוני אשר מפחיתים את ההפסדים הנוכחיים.

בקרת איכות ופיתוח Alloy

בחיפוש אחר ספקטרום מהיר, חזק יותר, ויותר סגסוגת עמידת קורוזיון, Mössbauer spectroscopy משמש ככלי משוב עבור אופטימיזציה של הרכב.לדוגמה, בפיתוח של פלדה מתקדמת גבוהה סטריבית (AHSS) עבור יישומים ספציפיים למניעת איכות, הטכניקה אל-חלד סייעה לכמת את כמות ה-Atenusite נשמר, אשר חיוני עבור אפקט TRIP כי משפר את ה-CVal Retrastretances:

יתרונות ומגבלות של Mössbauer Spectroscopy

יתרונות מפתח

  • (ב) ⁇ :0) ⁇ (ה) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) ניתוח אספקטטיבי: FLT:1 ספקטרום הם פרופורציה ישירה לשברירי ברזל בכל שלב, המאפשרת לכמת מדויק.
  • (FLT:0) טבע לא הרסני: FLT:1 דגימות ניתן למדוד ולאחר מכן להשתמש עבור בדיקות אחרות או בשימוש בשירות. (עם זאת, הכנת דגימות דק עבור שידור הוא קצת הרסני; מצב backscattering הוא באמת לא הרסני עבור דגימות עבות).
  • (ב) [ה] רגישות למבנה אלקטרוני: , מספק מצב חמצון, מצב ספין וסביבת תיאום, שקשה להשיג ממנו דיפרקציה בלבד.
  • (FLT:0 Magnetic Information: FLT:1 Probes Hyperfine שדות, צו מגנטי, ו anisotropy בקנה מידה אטומי, משלימים מדידות מגנטיות גדולות.
  • (ב) ,0) ניתן להסיק חומרים גבישיים וזיכרון: FLT:1 פועל היטב עבור ננוקריסטלליין ו ⁇ amorphous, שבו diffraction עשוי לייצר לחות רחבה.
  • (FLT:0) רגישות פנימית (backscattering): אנדרט 1:1 עם המרה אלקטרונים Mössbauer spectroscopy (CEMS), 100-300 העליון ניתן לנתח באופן סלקטיבי, אידיאלי ללימוד סרטים דקים, ציפויים, ושכבות קורוזיות.

הגבלות

  • (ב) [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) הכנת Sample:FLT:1 גיאומטריה transmission דורש דגימות דקות (~50 מיקרומטר עבור ברזל), אשר יכול להיות מאתגר עבור רכיבים הנדסיים רבתיים.
  • (FLT:0) מורכבות פרשנות נתונים: FLT:1 Spectra עם מספר רב של היבטים יחסי מין חפיפה וכפליים דורש תוכנה מתאימה מתקדמת וידע מוקדם של שלבים אפשריים. Ambiguities יכול להתעורר במערכות עם התפלגוות רציפה של שדות היפרפין (למשל, סגסוגת מעוותתת במידה רבה).
  • (FLT:0) רזולוציה מרחבית: FLT:1 ⁇ הטכניקה הממוצעת על פני כל אזור הדגימה (מ"מ במ"מ באופן רציני לסנטימטרים) , heterogeneity מיקרו-תרבותי בקנה מידה קטן לא ניתן לפתור ישירות, אם כי ההתפתחויות האחרונות באמצעות מיקרוסקופים Mösbauer נועדו לשפר את ההחלטה המרחבית.
  • (ב) ⁇ :0) פעמים מדידה ארוכות טווח: ספקטרום 1 (הרחבה) עשוי לדרוש מספר שעות עד ימים, במיוחד עבור אותות חלשים או דילולים:25703FLT 3:25703) , ספקטרום טבעי (אנ') עשיריפדו 45703:5Fe דגימות יכול להאיץ מדידות אך יקר.
  • (FLT:0 Temperature התלות:FLT:1 פרמטרים היפרפיניים להשתנות עם טמפרטורה, ושלבים רבים מראים מעברים מגנטיים כי סיבוך ניתוח של החדר-temperature מדי פעם נדרשים להבחין בין שלבים כי הם paramagnetic בטמפרטורת החדר (למשל, חלקיקים סופר מגנטיים).

למרות מגבלות אלה, ספקטרוסקופיה Mössbauer נותרה כלי ייחודי ורב עוצמה, במיוחד בשילוב עם טכניקות אפיון אחרות כגון סריקת מיקרוסקופיה אלקטרונים, דיפרקציה רנטגן, ו calorimetry סריקה שונה.

השוואה עם טכניקות אפיון אחרות

X-ray Diffraction (XRD)

XRD היא הטכניקה הנפוצה ביותר לזיהוי בשלב בחומרים גבישיים.עם זאת, ספקטרוסקופיה Mössbauer מציעה מספר יתרונות משלימים:

  • (ב) [ה]] [ה]]] [ה]], [ה]], [ה]], [ה']]]'[ה']'[ב]']'[ב[[המאה ה-20], לא ניתן להבחין בין בני האדם [ה'], ובין אם כן, ב-[[המאה ה-20]], וב[[המאה ה-20]], ו[[1924]],]], ו[[1924]],]],]], [[ה[[1924]],]],]],]], [[המאה ה[[1924]],]],]], [[המאה ה[[1924]],]], [[1924]], [[1924]]]],]],]],]], [[1924]]]],]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[19
  • (ב) ⁇ :0) שלבים: (הבא) 1 (Mössbauer spectroscopy) יכול לזהות ולכמת ברזל בשלבי אורעור או ננוקריסטלליין המייצרים שיאים רחבים וחלשים XRD.
  • (ב) ,0) ,5 ,5 ,257: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

לעומת זאת, XRD מספק פרמטרים תא תאים של יחידות גבישיות ומידע בגודל דגנים, כך שתי הטכניקות הן מאוד משלימים.

סורק אלקטרון מיקרוסקופיה (SEM) / אנרגיה-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS)

SEM עם EDS נותן יצירה אלמנטלית ומיקרו-מורולוגיה בקנה מידה מיקרומטר. EDS לא יכול להבדיל מדינות חמצון או אג"ח כימי. Mössbauer spectroscopy מספק מידע כימי ופרטים ספציפיים שלב כי EDS לא יכול; עם זאת, זה חסר פתרון מרחבי.com משולב ניתוח (למשל, זיהוי שכבת קורטוריולוגיה על ידי SEM ובשלב זה הוא משותף) על ידי Mös.

טכניקות ספציפיות (XPS, Raman, EXAFS)

  • (FLT:0) X-ray photoelectron spectroscopy (XPS): FLT:1 גבוה רגיש פני השטח (למעלה מ 10nm), מספק מדינות חמצון אבל דורש אבק אולטרה גבוה והוא מורכב יותר עבור קוונטית של שלבים גדולים.
  • (FLT:0) ראוטרוסקופיה: טוב לפח ברזל חמצני ומוצרים קורוזיים, אך פחות רגישים לשלבי ברזל מתכתיים ורגישים לשטף.
  • (FLT:0) מבנה קליטה רנטגן (EXAFS): FLT:1 מספק מבנה מקומי סביב ברזל (מרחקים מוונים, מספרי תיאום) אבל דורש קרינה מסנכרן.

לסיכום, ספקטרוסקופיה Mösbauer ממלאת נישה בין סיווג מבני גדול (XRD) וניתוח המדינה הכימי (XPS, Raman), המציע ניתוח שלב כמותי עם מידע מגנטי ואלקטרוני ייחודי.

מחקרים בתחום הנדסה

Retained Austenite in Transduced plasticity Steels

פלדות TRIP מסתמכות על הטרנספורמציה המושרה של מסטיקה שנשמרה austenite (RA) כדי להגביר את הדלונות וכוח. Accurate מדידות של חלקיק RASurate הוא קריטי עבור עיצוב סגסוגת ובקרת איכות. במחקר של 0.2C-1.5Mn-1.5Si TRIP פלדה, Mösbsbsbsofreus spectroscopy גילה כי השבריר ירד מ -16% עד 15% עד כדי ירידה של חומרים אלה.

קורוזיה תחת הפקדה בנפט וגז פיטורי

(התחננות הפנימית) בצנרת פלדה מתרחשת לעתים קרובות תחת פיקדונות של חול, sulfide ברזל, או ביופיל חיידקי (FLT), Mösbauer spectrocopy של מוצרי קורוזיה שנרקדו מקטע צינורות אשר חשפו תערובת של חיידקים מגנטיים (FLT:03FLT:2FLT2R3R) אשר LT) אשר LT3R) אשר LT) אשר LT3R) LT3R.

ארכיון תגיות: Alloyed Ferromagnetic Nanocomposites

בפיתוח חומרים מגנטיים רכים ביצועים עבור חשמל אלקטרוניקה, אבקת Fe-Co nanocrystalline מסונתז על ידי ⁇ מכנית. A Mössbauer מחקר של FecioFLT:070FLT שלב 1CoirFLT:230FLT 3 אבקת LT 3 מצופה עבור זמני משתנה הראו כי לאחר 10 שעות, ההתפלגות השדה hyperfine להרחיב מ קיבולת קצרה של 50 ק"ג ' ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

פרספקטיבה עתידית

בעוד ש- Mössbauer spectroscopy כבר טכניקה בוגרת במשך עשרות שנים, ההתקדמות הטכנולוגית האחרונה מרחיבה את יכולותיה לחומרי הנדסה:

  • (FLT:0Synchrotron Mösbauer spectroscopy:Freaph:1 Using Synhrotron קרינה כמקור מאפשר מדידות עם רזולוציית אנרגיה גבוהה מאוד ורזולוציה זמן (דינמיקה שנייה) טכניקה זו, הנקראת גם פיזור גרעיני, מאפשר מחקרים אלקטרוניים של ברזל בסרטים דקים, רבדים, ומבני עתיר תחת תנאים קיצוניים (מצפון מגנטיים).
  • (FLT:0Microscopic Mösbauer הדמיה:FLT:1 Efforts הם מתקדמים לפתח מכשירים שיכולים למפות פרמטרים היפרפיפין עם פתרון מרחבי מיקרומטר.יכולות כאלה יהיו טרנספורמטיביים ללימוד זרמי קורוזיה מקומיים, אזורי חום מוגמרים, וחומרים מורכבים עם מיקרו-מדומים.
  • (FLT:0)שילוב עם למידת מכונה: FLT:1 הניתוח של ספקטרום Mössbauer מורכב לעתים קרובות מסתמכ על התאמה ידנית, אשר יכול להיות סובייקטיבי וזמני-consuming. Machine Learning אלגוריתמים מאומן על מסדי נתונים של פרמטרים היפרפין יכול להיות זיהוי שלב אוטומטי ולהפחית את זמן הניתוח, מה שהופך את הטכניקה לנגישה יותר לא-מיוחדים.
  • (ב) מחקרים ב-Ubu ואופרהנדונדו: FIRLT:1 (הפיתוח של טמפרטורות גבוהות, לחץ גבוה ותאים אלקטרוכימיים התואמים עם ספקטרוסקופיה של Mösbauer מאפשר ניטור בזמן אמת של שינויים שלב, קורוזיה או רכיבה על סוללות.

חידושים אלה מבטיחים להעמיק את התפקיד של ספקטרוסקופיה Mössbauer בשני המחקר היסודי הנדסה יישומית, במיוחד כצורך באפיון מתקדם של חומרים הדור הבא גדל.

מסקנה

Mössbauer spectroscopy הוא כלי רגיש ורב צדדי לחקור חומרים הנדסיים מבוסס ברזל.היכולת שלה לזהות ולכמת שלבים, לקבוע מדינות חמצון, לחקור אינטראקציות מגנטיות, ו לפקח תופעות קורוזיה מספק תובנות ייחודיות עבור חומרים ייחודיים עיצוב חומרים מבוססי חומרים, בקרת איכות וניתוח כישלון.ממדת ausite in Advanced Steels toizing corrosion טכניקות מורכבות יותר, בעוד שלעתים קרובות יותר מדידות חומרים אלה מופעלות.