ANALÝZA POVRCHU (NADPIS 1) 2 SHRNUTÍ (NADPIS 2) 2. Úvod (Nadpis 2) 2. Povrch, vakuum (Nadpis 2) 2 VZORKY 3. Principy (Nadpis 2) 6 XPS (Nadpis 3) 6

Podobné dokumenty
Obsah. Analýza povrchu (Nadpis 1) Shrnutí (Nadpis 2) Úvod (Nadpis 2)

Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic

Techniky prvkové povrchové analýzy elemental analysis

METODY ANALÝZY POVRCHŮ

INTERAKCE IONTŮ S POVRCHY II.

Metody analýzy povrchu

Metody analýzy povrchu

Fotoelektronová spektroskopie Instrumentace. Katedra materiálů TU Liberec

Úvod do fyziky tenkých vrstev a povrchů. Spektroskopie Augerových elektron (AES), elektronová mikrosonda, spektroskopie prahových potenciál

Fotoelektronová spektroskopie ESCA, UPS spektroskopie Augerových elektronů. Pavel Matějka

Vybrané spektroskopické metody

Spektroskopie Augerových elektronů AES. KINETICKÁ ENERGIE AUGEROVÝCH e - NEZÁVISÍ NA ENERGII PRIMÁRNÍHO ZDROJE

Molekulová spektroskopie 1. Chemická vazba, UV/VIS

ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA

Identifikace zkušebního postupu/metody

Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv

Metody charakterizace

Spektroskopie subvalenčních elektronů Elektronová mikroanalýza, rentgenfluorescenční spektroskopie

Základy Mössbauerovy spektroskopie. Libor Machala

Identifikace zkušebního postupu/metody PP (ČSN ISO 9556, ČSN ISO 4935) PP (ČSN EN , ČSN )

Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm

Oblasti průzkumu kovů

Radioterapie. X31LET Lékařská technika Jan Havlík Katedra teorie obvodů

Degradační modely. Miroslav Sýkora Kloknerův ústav ČVUT v Praze

TKP 18 MD zásady připravované revize

Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM

Metody skenovací elektronové mikroskopie SEM a analytické techniky Jiří Němeček

Vývoj spárovací hmoty

MINERALOGICKÉ A GEOCHEMICKÉ ZHODNOCENÍ KOROZIVNÍCH PRODUKTŮ POZINKOVANÝCH ŽELEZNÝCH TRUBEK

13. Spektroskopie základní pojmy

Proč elektronový mikroskop?

V001 Dokončení a kalibrace experimentálních zařízení v laboratoři urychlovače Tandetron

ČSN EN 206. Chemické korozní procesy betonu. ph čerstvého betonu cca 12,5

ANALYTICKÝ PRŮZKUM / 1 CHEMICKÉ ANALÝZY DROBNÝCH KOVOVÝCH OZDOB Z HROBU KULTURY SE ZVONCOVÝMI POHÁRY Z HODONIC METODOU SEM-EDX

Rentgenová difrakce a spektrometrie

Analytické metody využívané ke stanovení chemického složení kovů. Ing.Viktorie Weiss, Ph.D.

PROTOKOL O ZKOUŠCE č. 0302/2013

Sanace betonu. Zásady

POZOROVÁNÍ SLUNCE VE SPEKTRÁLNÍCH ČARÁCH. Libor Lenža Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o.

VÚHŽ a.s. Laboratoře a zkušebny č.p. 240, Dobrá

Cortec MCI MCI % 6,2% 4,8% 94,5 94, :57 3:57 5:33 5:22 2 3/8" 2 3/4"

LABORATOŘ OBORU I ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE (111) Použití GC-MS spektrometrie

ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY

Nedestruktivní metody 210DPSM

nanočástice klastr rozměrový efekt Povrchové atomy v nanočásticích Jan Plšek

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu.

Zkušební postupy pro beton dle ČSN EN 206

METODY - spektrometrické

Elektronová mikroskopie v materiálovém výzkumu

Stavební hmoty. Ing. Jana Boháčová. F203/1 Tel janabohacova.wz.cz

KOROZNÍ CHOVÁNÍ Mg SLITIN V PROVZDUŠNĚNÉM FYZIOLOGICKÉM ROZTOKU

TECHNICKÉ VLASTNOSTI VÝROBKŮ

Chemická a mikrobiologická laboratoř katedry pozemních. staveb

ZADAVATEL: Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i. Sídlem: Na Slovance 2, Praha 8 doc. Jan Řídký, DrSc., ředitel IČ:

TECHNICKÁ ZPRÁVA. Atletická hala Vítkovice. Dokumentace pro realizaci stavby. SO 04 - Atletická hala. Informační pylon OCELOVÁ KONSTRUKCE

3. Vlastnosti skla za normální teploty (mechanické, tepelné, optické, chemické, elektrické).

2. přednáška. Petr Konvalinka

Vodotěsný beton ZAPA AQUASTOP vs. beton s krystalizačními přísadami. Ing. Tomáš ZNAJDA, Ph.D. technolog speciální produkty

Elektronová mikroanalýz Instrumentace. Metody charakterizace nanomateriálů II

Kancelář stavebního inženýrství s. r. o.

Rampa ke garážím, Šrámkova ul. Severní terasa, Ústí nad Labem STAVEBNĚ TECHNICKÝ A STATICKÝ POSUDEK

KABE THERM/LAMITHERM ETA-08/0024

Betony pro bytovou výstavbu

v PRAZE - ZKUŠEBNÍ LABORATOŘ ÍCH HMOT

MĚŘENÍ ABSOLUTNÍ VLHKOSTI VZDUCHU NA ZÁKLADĚ SPEKTRÁLNÍ ANALÝZY Measurement of Absolute Humidity on the Basis of Spectral Analysis

Radiační odstraňování vybraných kontaminantů z podzemních a odpadních vod

Poznámky k prohlídce a podkladům

ZKOUŠENÍ KOROZNÍ ODOLNOSTI PLAZMOVĚ NANÁŠENÝCH NITRIDICKÝCH VRSTEV NA OCELÍCH CORROSION RESISTANCE TESTING OF PLASMA NITRIDATION LAYERS ON STEELS

Elektronová Mikroskopie SEM

Kancelář stavebního inženýrství s. r. o.

PROJEKTOVÁ DOKUMENTACE

POŽÁRNĚ KLASIFIKAČNÍ OSVĚDČENÍ ZATEPLOVACÍHO SYSTÉMU č. PKO

QUALIFORM, a.s. Zkušební laboratoř Mlaty 672/8, Bosonohy, Brno

OPTICK SPEKTROMETRIE

Ing. Petr Cikrle, Ph.D., Ing. Dalibor Kocáb ČSN EN 206 a další nové standardy pro výrobu a zkoušení betonu

AvantGuard Nová dimenze antikorozní ochrany

Deklarované vlastnosti Platné pouze pro skladby systému dle tabulky 1 Základní charakteristika. Notifikovaná osoba Reakce na oheň

Planitop Rasa & Ripara R4

Používá se jako nátěr kovových konstrukcí (i z lehkých kovů a slitin), jako antikorozní ochrana s vysokou mírou

Metody diagnostiky v laboratoři fyzikální vlastnosti. Ing. Ondřej Anton, Ph.D. Ing. Petr Cikrle, Ph.D.

POPIS VYNALEZU

Problémy spojené s použitím pozinkované výztuže v betonu

Vzdělávání výzkumných pracovníků v Regionálním centru pokročilých technologií a materiálů reg. č.: CZ.1.07/2.3.00/

POŽÁRNĚ KLASIFIKAČNÍ OSVĚDČENÍ ZATEPLOVACÍHO SYSTÉMU č. PKO

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

CÍLE CHEMICKÉ ANALÝZY

Předrestaurátorský průzkum plastiky Totem civilizace

Zlepšení tepelněizolační funkce ETICS. Ing. Vladimír Vymětalík

Příloha je nedílnou součástí osvědčení o akreditaci č.: 753/2015 ze dne:

SANAČNÍ SYSTÉM CT 95 Z POHLEDU EVROPSKÝCH NOREM ŘADY EN 1504 VÝROBKY A SYSTÉMY PRO OCHRANU A OPRAVY BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ

SANAČNÍ A VÝPLŇOVÉ SMĚSI PŘIPRAVENÉ PRO KOMPLEXNÍ ŘEŠENÍ PROBLEMATIKY METANU VE VAZBĚ NA STARÁ DŮLNÍ DÍLA

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

ZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ

Design of Experiment (DOE) Petr Misák. Brno 2017

PROBLEMATICKÉ SVAROVÉ SPOJE MODIFIKOVANÝCH ŽÁROPEVNÝCH OCELÍ

SYNPO, akciová společnost Oddělení hodnocení a zkoušení S. K. Neumanna 1316, Pardubice Zelené Předměstí

Platné pouze pro skladby systému dle Tabulky 1 harmonizovaná technická specifikace. Sd 0,2 m ETAG 004:

nano.tul.cz Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL

SVÚM a.s. Zkušební laboratoř vlastností materiálů Tovární 2053, Čelákovice

Předpisy SŽDC a ŘVC pro beton specifika

Transkript:

Obsah Obsah ANALÝZA POVRCHU (NADPIS 1) 2 SHRNUTÍ (NADPIS 2) 2 Úvod (Nadpis 2) 2 Povrch, vakuum (Nadpis 2) 2 VZORKY 3 Principy (Nadpis 2) 6 XPS (Nadpis 3) 6 Kvantifikace a určování vazebných posunů (Nadpis 2) 6 ZÁVĚR (NADPIS 1) 7 LITERATURA (NADPIS 1) 8 SEZNAM OBRÁZKŮ 9 1

Analýza povrchu (Nadpis 1) Analýza povrchu (Nadpis 1) Shrnutí (Nadpis 2) Cílem příspěvku je seznámení s dynamicky se rozvíjející oblastí metod analýz povrchu. Jedná se stále o poněkud výlučnou oblast, ale informace o stavu povrchu na úrovni 10-9m nabývají v řadě oblastí na významu. V příspěvku je podán přehled těch metod analýz povrchu, které jsou v současnosti používány na relativně rutinní bázi a jsou shrnuty jejich možnosti. Spektrometry umožňující měření metodou fotoelektronové spektrometrie a/nebo spektrometrie Augerových elektronů, ač je jejich pořizovací cena stále značná, jsou v ČR k dispozici. Detailněji je charakterizováno zařízení ESCA Probe P dostupné na VŠCHT Praha. Je uveden příklad řešení problému z praxe. Odkaz na Obrázek 1 Obrázek 1. Obrázek Úvod (Nadpis 2) Analýza prvkového, kvalitativního i kvantitativního složení povrchu je v současnosti oborem využívajícím řadu experimentálních technik. Komerčně jsou běžně dostupné a frekventovaně užívané spektrometry analyzující energii elektronů a iontů emitovaných z povrchu studovaných materiálů. Tento příspěvek je zaměřen na využití analýzy povrchu při řešení korozních problémů, výběr byl proto zúžen na metody spektrometrie fotoelektronů a elektronů Augerových. Studie využívající uvedené techniky se v oblasti koroze objevily zhruba v polovině sedmdesátých let minulého století. Pokud bychom udělali analýzu výskytu publikací pomocí služby SciFinder (on-line verze databáze Chemical Abstracts), pak dojdeme na základě jednoduchých dotazů k následujícím výsledkům: Povrch, vakuum (Nadpis 2) Asi nejběžnějšími a nejsnáze dostupnými metodami užívanými v současnosti pro analýzu materiálů jsou spektrometrie RTG záření. Informace o prvkovém složení vzorku je např. v případě EDS (RTG záření vyvolané primárním svazkem elektronového mikroskopu), získána z objemu materiálu daného zhruba průměrem svazku elektronů a hloubkou 1.10-6 m. Při analýze povrchu je zpracováván signál dávající informaci o několika nejvrchnějších atomárních vrstvách vzorku, tj. z hloubky o 3 řády menší než v případě RTG mikrosondy. 2

Vzorky (Nadpis 1) Vzorky (Nadpis 1) Byly připraveny dvě řady betonových bloků (115 x 150 x 280 mm) se zabudovanou výztuží (Obrázek 2). Devět bloků bylo z betonu z portlandského cementu (OPC) s pevností v tlaku 35 až 40 MPa a s vodním součinitelem w/c 0,5 a devět z reprofilační cementovo akrylátové hmoty s pevností v tlaku 55 MPa. Jako ocelová výztuž byly použity žebírkové tyče z materiálu ČSN 10 335 o průměru 12 mm s různou úpravou povrchu: otryskané (Sa 2 ½ dle ČSN EN ISO 8501-1), natřené (otryskané s dvouvrstvým cementovým nátěrem) a zokujené (dodávka od výrobce). Vždy tři tyče se stejným povrchem byly zabetonovány podélně s delší hranou podstavy betonového hranolu: první tyč 2,5 cm pod horní plochou a zbylé dvě tyče 2,5 cm nad dolní plochou (podle ASTM 109 92 odstavec 6). Byly připraveny vždy tři paralelní betonové kvádry, u kterých byly dodrženy stejné podmínky, tj. složení betonu a úprava povrchu výztuže. Na Obrázek 4 a Obrázek 5 je časová závislost proudu v makročlánku pro oba druhy betonu a všechny tři stavy povrchu oceli. Ve všech vzorcích z reprofilační hmoty byly od začátku expozice pozorovány praskliny, nejzřetelnější ve vzorcích s natřenou výztuží (Obrázek 3). Z tohoto důvodu mohlo dojít k průniku chloridů i ke spodním výztužím a v důsledku toho ke ztrátě vypovídací schopnosti metody měření proudu v makročlánku. Kromě toho výrobce zkoušených přísad dodatečně požádal o to, aby zkoušky v tělesech z reprofilační hmoty nebyly vyhodnocovány. Danou hmotu totiž není přípustné používat v tak rozměrných objemech, jako jsou kvádry podle normy. Přesto všechno vizuální kontrola výztuží po ukončení testu potvrdila data z elektrochemického měření - nízké hodnoty proudu v makročlánku (Obrázek 5). Plocha napadení ocelových vzorků byla malá, pro horní výztuže max. 2 až 3 % oproti 10 až 40 % u vzorků v betonu OPC. Napadení dolní výztuže rovněž nesvědčilo o tom, že by v těchto místech v průběhu zkoušky stoupla koncentrace chloridů. 3

Vzorky (Nadpis 1) Obrázek 2. Uspořádání zkoušky. Obrázek 3. Detail betonových bloků ze sanační hmoty s prasklinami. 4

Proud v makročlánku ( A) Vzorky (Nadpis 1) 1000 Beton z OPC Výztuž 100 10 1 otryskaná otryskaná otryskaná natřená natřená natřená zokujená zokujená zokujená 0 0 50 100 150 Doba (dny) Obrázek 4. Časová závislost proudu v makročlánku v betonu z OPC. Obrázek 5. Časová závislost proudu v makročlánku v betonu ze sanační hmoty. 5

Vzorky (Nadpis 1) Principy (Nadpis 2) XPS (Nadpis 3) Metoda fotoelektronové spektroskopie je založena na fotoelektrickém jevu [1,2], tj. emisi elektronů z materiálu terče při jeho excitaci fotony dostatečné energie. Pro analytické účely začal být jev využíván v šedesátých letech minulého století na základě vývoje realizovaného K. Siegbahnem a jeho pracovní skupinou na univerzitě v Uppsale [3]. Základní schéma je uvedeno na Obrázek 6. Obrázek 6 Kvantifikace a určování vazebných posunů (Nadpis 2) Intenzita signálu je v obou metodách úměrná množství atomů emitujících elektrony dané energie na povrchu vzorku. Koncentraci složky na povrchu lze formálně vyjádřit vztahem: kde Ix je intenzita signálu a Sx experimentálně dostupný citlivostní faktor x-té komponenty. 6

Závěr (Nadpis 1) Závěr (Nadpis 1) Metody analýzy povrchu doplňují soubor technik, které jsou k dispozici pro hodnocení stavu materiálů. Aplikace uvedených spektroskopií je přesto poněkud specifická a k využití by mělo dojít po zralé úvaze a konzultaci s osobou poučenou. 7

Literatura (Nadpis 1) Literatura (Nadpis 1) 1. H. Hertz, Ann. Physik 31,983 (1887) 2. A. Einstein, Ann. Physik 17,132 (1905); 1921 Nobelova cena za fyziku 3. K. Siegbahn, et. al., Nova Acta Regiae Soc. Sci., Ser. IV, Vol. 20 (1967); 1981 Nobelova cena za fyziku 4. P. Auger, J. Phys. Radium Ann. Phys. 6, 205 (1925) 8

Seznam obrázků Seznam obrázků Obrázek 1. Obrázek... 2 Obrázek 2. Uspořádání zkoušky.... 4 Obrázek 3. Detail betonových bloků ze sanační hmoty s prasklinami.... 4 Obrázek 4. Časová závislost proudu v makročlánku v betonu z OPC.... 5 Obrázek 5. Časová závislost proudu v makročlánku v betonu ze sanační hmoty.... 5 Obrázek 6... 6 9