Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 129 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ФЦП сах (310) фазы β-Ca 2 P 2 O 6 (нестехиометричный пи- рофосфат кальция с моноклинной кристаллической решеткой) и (110) фазы β-Ca 2 P 2 O 7 (стехиометричный пирофосфата кальция с тетрагональной решеткой), хорошо видны кристаллиты фаз. На темнопольном изображении, снятом в реф- лексе (008), в отражающем положении находят- ся несколько кристаллитов, принадлежащих фазе β-Ca 2 P 2 O 7 (рис. 1, г ). Размеры кристаллитов этой фазы не превышают 100 нм. По электронно-микроскопическимизображениям микроструктуры и соответствующей им микродиф- ракционной картине кальций-фосфатного покрытия, приведенным на рис. 2, были определены составляю- щие его фазы, а также размеры кристал- литов этих фаз. Как видно из результатов расшифровки микродифракционной кар- тины (табл. 2), фрагмент покрытия име- ет двухфазное строение, представленное пирофосфатом кальций β-Ca 2 P 2 O 7 с те- трагональной кристаллической решеткой и нестехиометричным оксидом циркония Zr 3 O 1-x . Как видно из сравнений темнопольных изображений, полученных соответственно в рефлексе (008) фазы β-Ca 2 P 2 O 7 (рис. 2, в ) и в рефлексе фазы Zr 3 O 1-x (рис. 2, г ) соот- ветственно кристаллиты фазы пирофосфа- та кальция имеют большие размеры, чем кристаллиты фазы оксида циркония. Раз- меры кристаллитов пирофосфата кальция составляют 50...100 нм, тогда как разме- ры зерен оксида циркония не превышают 10 нм. Следует отметить, что специфика ис- пользования угольных реплик кальций- фосфатного покрытия при проведении микроскопических исследований определяет, что на реплике могут оказаться частицы как из верхних сло- ев покрытия, так и слоев, более близких к металли- ческой подложке. Это можно наблюдать при анализе фазового состава – определены фазы фосфата каль- ция (с верхних слоев покрытия) и оксида циркония (слои, близкие к металлической подложке). По результатам рентгеноструктурного анализа кальций-фосфатные покрытия, сформированные на поверхности циркония, при всех исследованных ре- жимах имеют кристаллическую структуру в отличие от аналогичных покрытий на титане [4]. Фазовый со- став покрытий, полученных в электролитах на основе Рис. 2 . Электронно-микроскопическое изображение элемента кальций- фосфатного покрытия: а – светлопольное изображение; б – микродифракционная картина; в, г – темнопольные электронно-микроскопические изображения Т а б л и ц а 2 Индицирование микродифракционной картины, приведенной на рис. 2, б Экспериментальные данные Табличные данные d hkl , нм Интенсив- ность, % Кальций-фосфат β-Ca 2 P 2 O 7 , тетрагональная Циркония оксид Zr 3 O 1-x , ромбоэдрическая d hkl , нм hkl Интенсив- ность, % d hkl , нм hkl Интенсив- ность, % 0,6046 Ср. 0,6030 004 8 – – – 0,3023 Оч. С. 0,3020 008 100 0,3040 104 10 0,2920 Ср. 0,2903 212 30 0,2825 Ср. – – – 0,2815 110 80 0,2344 Сл. 0,2335 119 20 – – – 0,2140 Оч. С. 0,2149 303 10 – – – 0,1909 С. 0,1894 102 17 0,1902 116 80 0,1853 С. 0,1855 320 14 – – – 0,1698 Ср. 0,1716 309 4 – – –