میکروسکوپ تونلی روبشی، اولین اختراع از مجموعه میکروسکوپهای پروبی روبشی میباشد که برای ایجاد تصاویر سه بعدی از سطوح مواد با دقت اتمی و تفکیک پذیری بالا استفاده میشود. تجهیزات این میکروسکوپ شامل نگهدارنده نمونه، سوزن و مجموعه مرتبط با آن، کنترل کننده الکترونیکی، رایانه جهت کنترل کننده الکترونیکی و نرم افزار پردازش تصویر میباشد. مبنای تشکیل تصویر در میکروسکوپ تونلی روبشی جریان الکتریکی ایجاد شده بین سوزن و سطح نمونه میباشد و بنابراین نمونه و سوزن باید هادی الکتریسیته باشند. این میکروسکوپ بر مبنای پدیدهای در فیزیک، به نام اثر تونلزنی الکترونی کار میکند که عبارت است از انتقال الکترون از فضای خلا هنگامی که دو سطح به یکدیگر بسیار نزدیک باشند. با توجه به جریان الکتریکی ایجاد شده، حالتهای کاری مختلف برای این میکروسکوپ وجود دارد: حالت کاری ارتفاع ثابت و حالت کاری جریان ثابت از رایجترین آنها هستند. همچنین با استفاده از میکروسکوپ تونلی روبشی میتوان دستکاری در مقیاس اتمی نیز انجام داد که فواید بسیاری دارد.
این تحقیق به بررسی آنالیز مواد به روش EBSD میپردازد. بدین منظور ابتدا تاریخچه ای از این روش بیان میشود و سپس به تئوری مربوط به الکترونهای برگشتی به عنوان پایه این روش پرداخته میشود. پس از آن نحوه عملکرد این روش و مشخصات وسایل مورد نیاز مورد مطالعه و بررسی قرار میگیرد. سپس مزایا، محدودیتها و کاربردهای این روش ارائه میگردد. خطوط کیکوچی به عنوان اساس تصاویر به دست آمده از EBSD نیز بررسی میشوند. نحوه اندیس گذاری صفحات کریستالوگرافی در تصاویر بیان میشود و در پایان نیز روش های آماده سازی نمونه برای مطالعه به کمک این روش معرفی میشوند.
در دنیا سالانه مخارج سنگینی جهت تعمیر سازه های بتنی که در اثرنفوذ عوامل خورنده صورت می گیرد هزینه می شود. خوردگی فولاد در بتن در نتیجه اکسیژن، رطوبت، یونهای خورنده و شرایط محیطی پیچیده بتن می باشد که باعث شکسته شدن فیلم اکسیدی در سطح فولاد می گردد. بتن مسلح شده با ارماتورهای فولادی، جزء پرمصرفترین مصالح کاربردی در صنایع بزرگ از قبیل : عمران و شهرسازی، راه سازی،اسکله ها وبنادر،تیرهای انتقال برق و... می باشند. در متالوژی، بتن مسلح به عنوان یک ماده کامپوزیت مطرح می شود.زمینه و ماتریس این کامپوزیت بتن بوده و نقش فایبر یا مسلح کننده را آرماتورهای فولادی به عهده دارند.همواره فولاد دربرابر مشکلات ناشی از خوردگی خسارت پذیر بوده وتمامی سازه های فولادی مدفون در خاک،غوطه ور در آب، سازه های فولادی در تماس با محیطهای خورنده و... ازاین معضل رنج برده اند.آرماتورهای فولادی بکار رفته در بتن مسلح نیز از این امر مستثنی نبوده و همواره با این مشکل گریبان گیر بوده اند.جهت کاهش خسارات ناشی از مسائل خوردگی در زوال بتن،لازم است تا عوامل خورنده تحت کنترل درآیند. روشهای مختلف جلوگیری از خوردگی و نفوذ یونهای مزاحم و خورنده، جزء این عوامل هستند که بکارگیری هر یک از آنها، صنعت را در مقابله با مشکل خوردگی بتن یاری خواهد کرد.
آندایز آلومینیم یک فرآیند الکتروشیمیایی است که جهت افزایش ضخامت لایه اکسیدی که به طور طبیعی روی سطح فلز تشکلیل میشود، مورد استفاده قرار میگیرد. این فرآیند اگر در محیط اسیدی، یا به عبارت دیگر، در الکترولیت اسیدی انجام شود، منجر به تشکیل لایه اکسیدی متخلخل روی سطح فلز میگردد. اکسید فلزی آندی متخلخل را میتوان به دو روش آندایز به وسیله پیش الگوی راهنما و آندایز خود نظم یافته تولید کرد. با توجه به وقت گیر و پر هزینه بودن روش اول، دانشمندان به روش دوم روی آوردند که آسان‌تر و ارزان‌تر میباشد و در عین حال از نظم خوبی برخوردار است.
در این آزمایش دو فرایند ایجاد پوشش تبدیلی؛ فسفاته کاری و کروماته کاری بر نمونه های فولادی صورت گرفته است. فرآیندهای ایجاد پوششهای تبدیلی برای ایجاد یک پوشش مناسب، مقاوم به خوردگی و ... بر روی سطوح فلزی انجام میشود. و این فرآیند میتواند به طریق شیمیایی یا الکتروشیمیایی انجام گیرد. در روش کروماته نکته مهم و قابل توجه پوشش گالوانیزه قبل از ایجاد پوشش بر سطح نمون هها می باشد. پوشش کروماته دارای ترکهای ریزی است و اگر به تنهایی بر روی فولاد اعمال شود و قبل از آن فولاد گالوانیزه نشده باشد، حفاظت کامل صورت نمیگیرد. ولی اگر بر روی فولاد گالولنیزه کروماته صورت گیرد، اکسید کروم حاصل شده از فرایند کروماته باعث حفاظت بهتر فولاد میشود. همچنین برای بدست آوردن دانسیته جریان مناسب برای پوشش دهی گالوانیزه از هول سل استفاده شد و طبق محاسبات جریان مناسب بدست آمد و سپس فرایند کروماته کاری صورت گرفت. در واقع برای بدست آوردن جریان بهینه آبکاری هولسل بهترین روش بوده و باعث میشود که در یک بار انجام آزمایش، جریان بهینه بدست آید. پوشش دهی فسفاته نیز در دو مرحله انجام شد. ابتدا شش نمونه همراه با حضور فعالساز تیتانیوم کلرید (معروفترین محلولش اورتوفسفاتتیانیوم است که در اینجا TiCl4 استفاده میشود) سپس شش نمونه دیگر بدون حضور فعال ساز پوشش داده شده اند. و در ادامه کار بررسیهای چشمی و موارد دیگر صورت گرفت. اثر فعالسازی به این صورت است که نقاط خورده شده به صورت موضعی ایجاد میکند. این نقاط به عنوان مکان های مرجح جوانه زنی عمل کرده، سرعت جوانه زنی پوشش فسفاته را در سطح افزایش میدهد و پوشش یکنواخت تری از لحاظ ضخامت به وجود آورده و تخلخل ها را کاهش میدهد.