Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия

Приведены необходимые для применения дифракционных методов сведения по кристаллографии. Рассмотрены теоретические основы и практическое использование дифракции рентгеновских-лучей, электронов и нейтронов для изучения структуры кристаллов н металлических материалов. Изложены принципы и применение просвечивающей, дифракционной и растровой электронной микроскопии. Описаны методы локального элементного анализа, основанные на различных видах взаимодействия быстрых электронов с веществом.

Учебник предназначен для студентов металлургических и политехнических вузов, специализирующихся в области металлофизики, металловедения и физико-химических исследований материалов. Может быть полезен инженерам-исследователям, работающим в области физического металловедения и физико-химических исследований, технологии производства и обработки металлических материа- t лов.

Развитие металлургии в настоящее время в соответствии с решениями XXVI съезда КПСС направлено прежде всего на повышение качества металлических материалов и эффективности их использования.

Исследования структуры металлов и сплавов с помощью современных дифракционных методов позволяют выявить ресурсы улучшения механических и других эксплуатационных характеристик материала. Требования практики, с одной стороны, и развитие рентгеновских и электроннооптических методов, с другой, приводят к тому, что методы анализа структуры оказываются не только методами исследования, но и методами контроля качества металлических материалов, а также технологических процессов их получения и обработки.

Курс «Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия» для подготовки инженеров-металлургов по специальностям «Физика металлов», «Физико-химические исследования металлургических процессов» и «Металловедение, оборудование и технология термической обработки металлов» включает дисциплину фундаментального характера — кристаллографию, теорию и практику методов анализа атомно-кристаллической структуры вещества — рентгенографический, электроно-графический анализы, электронную микроскопию и примыкающие к ним методы анализа элементного (химического) состава вещества, т. е. рентгеноспектральныи анализ, электронную и ионную спектроскопию.

Кристаллография изучается прежде всего как первый и основополагающий раздел физики твердого тела, знание которого является обязательным для изучения всех других курсов металлофизического цикла, начиная с курса металлографии и кончая дисциплинами специализации. Главное внимание концентрируется на вопросах структурной кристаллографии, поскольку курс в целом направлен на овладение дифракционными методами анализа для изучения структуры металлов и сплавов. В кристаллохимии рассматриваются только самые общие закономерности, достаточные для анализа типичных структур металлов, твердых растворов на их основе и некоторых химических соединений (или промежуточных фаз сплавов) либо интересных в методическом отношении (для   демонстрации   Кристаллографических закономерностей), либо важных с точки зрения металлургического производства.

Центральной частью курса является изучение основ общей теории дифракции на трехмерной кристаллической решетке. Все изложение ведется с помощью понятий обратной решетки, которая вводится как физическая реальность — проявление определенной группы свойств кристаллов — наряду с ранее рассмотренным понятием кристаллической решетки. Обсуждение особенностей дифракции разного вида излучений — рентгеновских лучей, нейтронов и электронов— дается как на основе феноменологического описания соответствующих физических явлений, так и на основе квантово-механической теории. <...>