Способ определения поверхностной энергии кристаллов Советский патент 1991 года по МПК G01N21/35 

Изобретение относится к исследованиям поверхностных свойств кристаллов, а именно к способам определения поверхностной энергии.

Целью изобретения является увеличение числа типов излучаемых минеральных объектов.

На фиг. 1 изображен И К спектр отражения мусковита; на фиг. 2 - ИК спектр пропускания мусковита при толщине пластинки 12 мкм.

Способ может быть реализован на любом серийном ИК-спектрометре или спектрофотометре с приставкой для измерения зеркального отражения.

Пример. Берут кристалл мусковита. Откалывают пластинку слюды и, используя метод тензометрии при нагрузках в пределах упругих деформаций, по известному

способу М.С.Мецика определяют модуль Юнга Е, который равен 21012 дин /см . У этой же пластинки измеряют ИК-спектр отражения на серийном спектрометре ИКС-21 в области 800-1150 с помощью приставки ИПО-76, а также записывают отражение от алюминиевого зеркала. По значению коэффициента отражения Rs определяют максимум отражения с волновым числом Vs 1040 , который согласно фиг. 1 равен 0,61, и по формуле рассчитывают толщину поверхностного слоя

t (1-Rs)2 (0.39)2 8л: -vs25,12 1040

б..

Затем проводят эксперимент по измерению пропускания пластинок разной толщины и определяют из них такую, чтобы начало роста пропускания приходилось на

О

Ю

К

41 о

волновое число 1075см 1 с высокочастотной части полосы пропускания. Это и есть оптимальная толщина при минимальной дефектности пластинки и она равна для нашего случая 12 мкм, что показано на фиг. 2. Подставив найденные значения в формулу ДР

-6ч2

Е -t 2 10U -(5.8-10 Г ..

Т -я

12 10

-4

9,86

- 556 эрг./см2, получают поверхностную энергию кристалла. Погрешность составляет 2%.

Формул аизобретения

Способ определения поверхностной энергии кристаллов, включающий определение модуля Юнга Е кристалла и облучение его электромагнитным излучением, регист

5

рацию отраженного сигнала, отличающийся тем, что, с целью увеличения числа типов излучаемых минеральных объектов, готовят естественные сколы, облучают ИК- излучением, измеряют отражение в области структурного мотива, образующего решетку в данной кристаллографической плоскости, по максимальному значению коэффициента отражения Rs структурного мотива определяют волновое число поверхностных колебаний vs, рассчитывают толщину t поверхностного слоя, подбирают пластинку кристалла толщиной Т, у которой положение начала края пропускания соответствует волновому числу продольных колебаний, измеряют толщину Т пластинки и по формуле

AF Е-Г

Т-зг определяют поверхностную энергию.

Изобретение касается исследований поверхностных свойств кристаллов, в частности способов определения поверхностной энергии. Целью изобретения является увеличение числа типов излучаемых минеральных объектов. Приготавливают естественные сколы, измеряют отражение в области структурного мотива, образующего решетку в данной кристаллографической плоскости. По максимальному значению коэффициента отражения Rs структурного мотива определяют волновое число поверхностных колебаний vs, рассчитывают толщину t поверхностного слоя, измеряют пропускание пластинки толщиной Т, у которой положение начала пропускания соответствовало ВОЛНОВОМУ iHCny ПООДОЛЬКЫХ колебаний, измеряют толщину ппастинки Т и по формуле AF л2} определяют поверхностную . 2 ял.

0.20 800

9001000

Фиг.1

Спектр отражения

1ЮО urna

.-/

Б

100

0,80060

0,40

020

Спектр пропускания мускобшла.

1200

t.w