Na-ekpughe mmetụta nke Nanoscale Chemical Inhomogeneity na Corrosion nke Cerium-Modified 2507 Super Duplex Stainless Steel

Daalụ maka ileta Nature.com.Ụdị ihe nchọgharị ị na-eji nwere nkwado CSS nwere oke.Maka ahụmịhe kachasị mma, anyị na-akwado ka ị jiri ihe nchọgharị emelitere (ma ọ bụ gbanyụọ ọnọdụ ndakọrịta na Internet Explorer).Ka ọ dị ugbu a, iji hụ na nkwado na-aga n'ihu, anyị ga-enye saịtị ahụ na-enweghị ụdị na Javascript.
Igwe anaghị agba nchara a na-ejikarị na ụdị arụ ọrụ ya na-eguzogide corrosion na ọnọdụ gburugburu n'ihi oyi akwa passivation nke nwere chromium oxide.A na-ejikọta corrosion na mmebi nke ígwè na omenala na mbibi nke ọkwa ndị a, ma ọ dịkarịghị na ọkwa microscopic, dabere na mmalite nke inhomogeneity elu.N'ime ọrụ a, nanoscale surface chemical heterogeneity achọpụtara site spectroscopic microscopy na chemometric analysis na-atụghị anya na-achịkwa ire ere na corrosion nke oyi Rolled cerium modified super duplex igwe anaghị agba nchara 2507 (SDSS) n'oge àgwà nrụrụ ya.akụkụ nke ọzọ.Ọ bụ ezie na igwe onyonyo X-ray fotoelectron gosipụtara mkpuchi dịtụ otu nke oyi akwa Cr2O3, oyi akpọrepu SDSS gosipụtara nsonaazụ ngafe dara ogbenye n'ihi nkesa mpaghara nke Fe3+ ọgaranya nanoislands na oyi akwa Fe/Cr oxide.Ihe omuma a na ọkwa atomic na-enye nghọta miri emi nke nchara igwe anaghị agba nchara ma na-atụ anya na ọ ga-enyere aka ịlụso corrosion nke ọla ndị dị elu yiri ya ọgụ.
Kemgbe e mepụtara igwe anaghị agba nchara, a na-ekwu na nguzogide corrosion nke ferrochromium alloys bụ chromium, nke na-etolite oxide/oxyhydroxide siri ike na-egosipụta omume na-agafe agafe n'ọtụtụ gburugburu.Tụnyere ot (austenitic na ferritic) igwe anaghị agba nchara, super duplex igwe anaghị agba nchara (SDSS) na mma corrosion eguzogide nwere elu n'ibu Njirimara1,2,3.Ịbawanye ike n'ibu na-enye ohere maka nhazi ọkụ na kọmpat karịa.N'ụzọ dị iche, SDSS nke akụ na ụba nwere nnukwu nguzogide nbibi na corrosion crevice, na-ebute ndụ ọrụ ogologo oge yana ngwa ka ukwuu na njikwa mmetọ, arịa kemịkalụ, na ụlọ ọrụ mmanụ na gas dị n'ụsọ mmiri4.Otú ọ dị, warara nso nke okpomọkụ ọgwụgwọ okpomọkụ na ogbenye formability na-egbochi ya obosara bara uru ngwa.Ya mere, SDSS agbanweela iji melite akụrụngwa ndị dị n'elu.Dịka ọmụmaatụ, mgbanwe Ce na mgbakwunye dị elu nke N 6, 7, 8 ka ewebatara na 2507 SSS (Ce-2507).Ntụnye kwesịrị ekwesị nke 0.08 wt.% obere ụwa (Ce) nwere mmetụta bara uru na akụrụngwa akụrụngwa nke DSS, ebe ọ na-eme ka nchacha ọka na ike oke oke ọka.Uwe na nguzogide corrosion, ike tensile na ike mkpụrụ, na ịrụ ọrụ ọkụ ka emekwara ka mma.Nnukwu nitrogen nwere ike dochie ọdịnaya nickel dị oke ọnụ, na-eme ka SDSS dịkwuo ọnụ ahịa10.
N'oge na-adịbeghị anya, SDSS agbaziwo nrụrụ plastik na ọnọdụ okpomọkụ dị iche iche (obere okpomọkụ, oyi na ọkụ) iji nweta ihe ndị na-arụ ọrụ nke ọma6,7,8.Otú ọ dị, ndị kasị mma corrosion iguzogide SDSS bụ n'ihi ọnụnọ nke mkpa oxide film n'elu, nke na-emetụta ọtụtụ ihe, dị ka ọnụnọ nke ọtụtụ usoro na dị iche iche ọka ókè, achọghị precipitates na dị iche iche mmeghachi omume.N'ime inhomogeneous microstructure nke dị iche iche austenitic na ferritic n'akpụ akpụ 7 .Ya mere, ọmụmụ nke microdomain Njirimara nke ihe nkiri ndị dị otú ahụ na ọkwa nke usoro eletrọnịkị bụ ihe dị oké mkpa maka ịghọta SDSS corrosion ma chọọ usoro nnwale dị mgbagwoju anya.Ruo ugbu a, ụzọ ndị nwere mmetụta dị n'elu dị ka Auger electron spectroscopy11 na X-ray photoelectron spectroscopy12,13,14,15 nakwa dị ka usoro X-ray photoelectron photoelectron siri ike na-amata, ma na-emekarị ka ikewapụ, steeti chemical nke otu ihe dị iche iche na oghere na nanoscale.Ọtụtụ nnyocha e mere n'oge na-adịbeghị anya jikọtara oxidation mpaghara nke chromium na omume corrosion nke 17 austenitic igwe anaghị agba nchara, 18 martensitic igwe anaghị agba nchara, na SDSS 19, 20. Otú ọ dị, ọmụmụ ihe ndị a na-elekwasị anya na mmetụta nke Cr heterogeneity (dịka, Cr3+ oxidation state) na nguzogide corrosion.Ọdịiche dị n'azụ na steeti oxidation nke ihe nwere ike ịkpata site na ogige dị iche iche nwere otu ihe mejupụtara ya, dị ka iron oxides.Ogige ndị a na-eketa obere nha nke ejiri thermomechanically dị n'akụkụ ibe ha, mana dị iche na nhazi na steeti oxidation16,21.Ya mere, ikpughe mbibi nke ihe nkiri oxide na mgbe ahụ pitting chọrọ nghọta nke inhomogeneity elu na ọkwa microscopic.N'agbanyeghị ihe ndị a chọrọ, nyocha ọnụọgụ dị ka mpụta oxidation heterogeneity, karịsịa nke ígwè na ọnụ ọgụgụ nano/atomic, ka na-adịkwaghị na mkpa ha dị maka nguzogide corrosion ka anọgideghị na-achọpụta.Ruo n'oge na-adịbeghị anya, a kọwara ọnọdụ kemịkalụ nke ihe dị iche iche, dị ka Fe na Ca, n'ọnụ ọgụgụ n'ụdị nchara na-eji X-ray photoelectron microscopy (X-PEEM) dị nro na ụlọ ọrụ radieshon nanoscale synchrotron.Ejikọtara ya na usoro X-ray absorption spectroscopy (XAS) nke nwere mmetụta nke kemịkalụ, X-PEEM na-enyere nha XAS aka na mkpebi dị elu na nhụsianya, na-enye ozi kemịkalụ gbasara ihe mejupụtara elementrị na steeti kemịkalụ ya na mkpebi oghere gbadara nanometer 23.Nleba anya nleba anya nke saịtị mmalite n'okpuru microscope na-akwado nnwale kemịkalụ mpaghara ma nwee ike gosipụta mgbanwe kemịkalụ a na-achọpụtabughị na oyi akwa Fe.
Ọmụmụ ihe a na-agbatị uru PEEM n'ịchọpụta iche iche kemịkalụ na nanoscale wee gosipụta usoro nyocha nke elu ọkwa atọm maka ịghọta àgwà corrosion nke Ce-2507.Ọ na-eji K- pụtara ụyọkọ chemometric data24 iji maapụ kemịkalụ zuru ụwa ọnụ (heterogeneity) nke ihe ndị metụtara, yana steeti kemịkalụ ha gosipụtara na nnochite anya ọnụ ọgụgụ.N'adịghị ka corrosion a na-emekarị site na ndakpọ ihe nkiri chromium oxide, njedebe na-adịghị mma ugbu a na nguzogide corrosion na-adịghị mma bụ nke a na-ekwu na Fe3+ ọgaranya nanoislands dị nso na oyi akwa Fe/Cr oxide, nke nwere ike ịbụ mwakpo nke oxide nchebe.Ọ na-emepụta ihe nkiri na ebe na-akpata corrosion.
Ebu ụzọ nyochaa omume rụrụ arụ nke SDSS 2507 nrụrụ site na iji nha electrochemical.Na fig.Ọgụgụ 1 na-egosi akụkụ Nyquist na Bode maka ihe atụ ahọpụtara na acidic (pH = 1) ngwọta mmiri nke FeCl3 na okpomọkụ ụlọ.Electrolyte ahọpụtara na-arụ ọrụ dị ka onye na-ahụ maka oxidizing siri ike, na-egosipụta ọchịchọ nke ihe nkiri passivation nke imebi.Ọ bụ ezie na ihe ahụ emeghị ka ikpo ọkụ n'ime ụlọ kwụsiri ike, nyocha ndị a nyere nghọta n'ime ihe ndị nwere ike ịdaba na usoro mmebi mmebi.A na-eji sekit kwekọrọ na ya (Fig 1d) mee ihe iji kwado ihe ngosi nke electrochemical impedance spectroscopy (EIS), na nsonaazụ dabara adaba gosipụtara na Tebụl 1. Ọkara okirikiri na-ezughị ezu pụtara mgbe a na-anwale ihe ngwọta a na-emeso ma na-ekpo ọkụ na-arụ ọrụ samples, mgbe kwekọrọ ekwekọ abịakọrọ ọkara okirikiri bụ oyi akpọrepu (Fig. 1b).Na ụdịdị dị iche iche EIS, enwere ike ịtụle radius semicircle dị ka nguzogide polarization (Rp) 25,26.The Rp nke ngwọta emeso SDSS na Table 1 bụ banyere 135 kΩ cm-2, Otú ọ dị maka na-ekpo ọkụ na-arụ ọrụ na oyi akpọrepu SDSS anyị nwere ike ịhụ ukwuu ala ụkpụrụ nke 34.7 na 2.1 kΩ cm-2 n'otu n'otu.Mbelata a dị ịrịba ama na Rp na-egosi mmetụta ọjọọ nke nrụrụ plastik na passivation na nguzogide corrosion, dị ka egosiri na akụkọ gara aga 27, 28, 29, 30.
a Nyquist, b, c Bode impedance na frasi eserese, na ihe Ẹkot sekit nlereanya maka d, ebe RS bụ electrolyte eguzogide, Rp bụ polarization eguzogide, na QCPE bụ mgbe niile frasi element oxide eji nlereanya na-abụghị ezigbo capacitance (n) .Emere nha EIS na enweghị ike ibu.
A na-egosiputa usoro iwu nke mbụ na eserese Bode na ọnụ ala dị elu na-anọchite anya nguzogide electrolyte RS26.Ka ugboro ole na-ebelata, mgbochi ahụ na-abawanye ma na-ahụ akụkụ akụkụ na-adịghị mma, na-egosi ikike ikike.Akụkụ akụkụ ahụ na-abawanye, na-ejigide uru kachasị elu n'ogo dịtụ obosara, wee belata (Fig 1c).Otú ọ dị, n'ọnọdụ atọ niile nke a kacha uru ka na-erughị 90 Celsius, na-egosi àgwà na-adịghị mma capacitive n'ihi capacitive dispersion.Ya mere, a na-eji ihe nkesa QCPE na-adịgide adịgide (CPE) na-anọchi anya ikesa interfacial capacitance nke sitere na nhụsianya elu ma ọ bụ inhomogeneity, karịsịa n'ihe gbasara ọnụ ọgụgụ atomic, fractal geometry, electrode porosity, ndị na-adịghị agbanwe agbanwe, na elu dabere na nkesa ugbu a.Geometry elektrọn31,32.Ihe mgbochi CPE:
ebe j bụ nọmba echiche na ω bụ ugboro angular.QCPE bụ ugboro na-adabere na ya mgbe niile ka oghere na-arụ ọrụ nke electrolyte.n bụ a dimensionless ike nọmba na-akọwa deviation si ezigbo capacitive omume nke a capacitor, ie nso n bụ 1, nso CPE bụ dị ọcha capacitance, ma ọ bụrụ na n nso efu, ọ bụ iguzogide.Obere mgbagha nke n, nke dị nso na 1, na-egosi omume ike na-adịghị mma nke elu mgbe ule polarization gasịrị.QCPE nke oyi na-atụ SDSS dị elu karịa ngwaahịa ndị yiri ya, nke pụtara na ịdịmma elu ahụ adịchaghị otu.
N'ikwekọ na ọtụtụ ihe nguzogide corrosion nke igwe anaghị agba nchara, ọdịnaya Cr dị elu nke SDSS na-ebutekarị nguzogide corrosion nke SDSS n'ihi ọnụnọ nke ihe nkiri oxide na-agafe agafe na elu17.Ihe nkiri a na-agafe agafe na-enwekarị ọgaranya na Cr3+ oxides na / ma ọ bụ hydroxides, na-ejikọta Fe2+, Fe3+ oxides na / ma ọ bụ (oxy) hydroxides 33.N'agbanyeghị otu elu uniformity, passivating oxide oyi akwa, na ọ dịghị anya mmebi n'elu, dị ka kpebisiri ike site microscopic oyiyi,6,7 corrosion omume nke na-ekpo ọkụ na-arụ ọrụ na oyi-akpọrepu SDSS dị iche iche na ya mere na-achọ na-omimi ọmụmụ nke deformation microstructure na structural e ji mara ígwè.
A na-enyocha microstructure nke igwe anaghị agba nchara nke ukwuu site na iji ụzarị ọkụ dị n'ime na synchrotron dị elu (Ntinye mgbakwunye 1, 2).A na-enye nyocha zuru ezu na Ozi Mgbakwụnye.Ọ bụ ezie na ha na-adakọkarị n'ụdị isi nke isi, a na-ahụ ọdịiche dị na akụkụ nke ụda olu, bụ ndị e depụtara na nchịkọta mgbakwunye 1. Ndịiche ndị a nwere ike jikọta ya na ụmụ irighiri ihe na-adịghị mma na elu, yana akụkụ volumetric nke a na-eme na omimi dị iche iche.nchọpụta site na X-ray diffraction.(XRD) nwere ike dị iche iche nke foton merenụ.Ọnụ ọgụgụ dị elu nke austenite na ụdị oyi akpọrepu oyi, nke XRD kpebiri site na isi ụlọ nyocha, na-egosi ngafe ka mma yana mechaa ka mma corrosion resistance35, ebe nsonaazụ ziri ezi na ndekọ ọnụ ọgụgụ na-egosi usoro dị iche na nha nke usoro.Tụkwasị na nke ahụ, nguzogide corrosion nke ígwè na-adaberekwa n'ókè nke nchacha ọka, mbelata nha nha, mmụba nke microdeformations na njupụta dislocation nke na-eme n'oge ọgwụgwọ thermomechanical36,37,38.Ihe ndị a na-arụ ọrụ na-ekpo ọkụ na-egosipụta ọdịdị nke ọka, nke na-egosi mkpụrụ osisi micron, ebe mgbanaka ndị na-egbuke egbuke na-ahụ na oyi na-atụ oyi (Mgbakwunye 3) na-egosi nchacha ọka dị ịrịba ama na nanoscale na ọrụ gara aga6, nke kwesịrị inye aka na ngafe ihe nkiri.nhazi na mmụba nke nguzogide corrosion.A na-ejikọta njupụta dị elu dị elu na nguzogide dị ala na pitting, nke kwadoro nke ọma na nha electrochemical.
Mgbanwe na steeti kemịkalụ nke microdomains nke ihe elementrị ka ejirila X-PEEM mụọ usoro nke ọma.N'agbanyeghị ọtụtụ ihe alloying, Cr, Fe, Ni na Ce39 ka a họọrọ ebe a, ebe ọ bụ na Cr bụ isi ihe maka ịmepụta ihe nkiri passivation, Fe bụ isi ihe dị na ígwè, na Ni na-eme ka ngafe ma na-edozi usoro nhazi nke ferrite-austenitic na nzube nke mgbanwe Ce.Site n'ịgbanwe ike nke radieshon synchrotron, a na-ekpuchi RAS site n'elu ya na isi ihe ndị dị na Cr (ọnụ L2.3), Fe (ọnụ L2.3), Ni (ọnụ L2.3) na Ce (ọnụ M4.5).na-ekpo ọkụ na-akpụ na oyi na-atụgharị Ce-2507 SDSS.Emere nyocha data kwesịrị ekwesị site na ijikọta nhazi ike yana data ebipụtara (dịka XAS 40, 41 na Fe L2, 3 edges).
Na fig.Ihe osise 2 na-egosi ihe oyiyi X-PEEM nke na-ekpo ọkụ na-arụ ọrụ (Fig 2a) na oyi na-atụ (Fig 2d) Ce-2507 SDSS na akụkụ XAS kwekọrọ na Cr na Fe L2,3 na ebe ndị nwere akara n'otu n'otu.Ọnụ L2,3 nke XAS na-enyocha steeti 3d na-enweghị ọrụ mgbe foto elektrọn gasịrị na ọkwa nkewa nke spin-orbit 2p3/2 (ọnụ L3) na 2p1/2 (L2 Edge).E nwetara ozi gbasara ọnọdụ valence nke Cr site na XAS na nsọtụ L2,3 na Fig. 2b, e.Tụnyere ndị ikpe.42,43 gosiri na a hụrụ elu anọ dị nso na nsọtụ L3, aha ya bụ A (578.3 eV), B (579.5 eV), C (580.4 eV) na D (582.2 eV), na-egosipụta octahedral Cr3 +, kwekọrọ na Cr2O3 ion.Ihe nlere anya nke nnwale kwenyere na ngụkọ usoro ihe ngosi gosipụtara na panel b na e, nke enwetara site na ọtụtụ ngụkọ nke ogige kristal na interface Cr L2.3 site na iji oghere kristal nke 2.0 eV44.A na-eji akwa oyi akwa Cr2O3 kpuchie akụkụ abụọ ahụ nke na-ekpo ọkụ na-ekpo ọkụ na nke oyi na-atụ.
a X-PEEM thermal oyiyi nke thermally deformed SDSS kwekọrọ na b Cr L2.3 onu na c Fe L2.3 onu, d X-PEEM thermal oyiyi nke oyi akpọrepu SDSS kwekọrọ e Cr L2.3 onu na f Fe L2 .3 akụkụ akụkụ (f).A na-atụpụta ihe nkiri XAS n'ọnọdụ dị iche iche nke akara akara na onyonyo okpomọkụ (a, d), ahịrị nwere ntụpọ oroma na (b) na (e) na-anọchi anya ihe ngosi XAS nke Cr3+ nwere uru ubi kristal nke 2.0 eV.Maka onyonyo X-PEEM, jiri palette thermal iji kwalite ọgụgụ onyonyo, ebe agba si na-acha anụnụ anụnụ ruo na-acha uhie uhie dabara na ike nke nnabata X-ray (site na obere ruo elu).
N'agbanyeghị gburugburu kemịkalụ nke ihe ọla ndị a, ọnọdụ kemịkalụ nke mgbakwunye nke ihe Ni na Ce alloying maka ihe nlele abụọ ahụ agbanwebeghị.Ihe osise ndị ọzọ.Ọnụọgụ 5-9 na-egosi ihe oyiyi X-PEEM na ihe ngosi XAS kwekọrọ na Ni na Ce na ọnọdụ dị iche iche n'elu ihe atụ nke ọkụ na-ekpo ọkụ na oyi.Ni XAS na-egosi steeti oxidation nke Ni2+ n'elu akụkụ dum a tụrụ atụ nke ụdị ọkụ arụrụ arụ na oyi na-atụ (Nkwukọrịta Mgbakwụnye).Ekwesiri iburu n'uche na, n'ihe banyere ihe omuma nke a na-ekpo ọkụ, a na-ahụghi akara XAS nke Ce, ebe a na-eme ka oyi na-atụ oyi, a na-ahụ ụdị dị iche iche nke Ce3 +.Nleba anya nke Ce ntụpọ n'omume oyi na-atụ gosiri na Ce na-apụtakarị n'ụdị ọsụsụ.
Na SDSS na-ekpo ọkụ na-ekpo ọkụ, ọ dịghị mgbanwe nhazi mpaghara na XAS na nsọtụ Fe L2,3 hụrụ (Fig 2c).Agbanyeghị, Fe matrix micro-regional na-agbanwe ọnọdụ kemịkalụ ya na isi asaa ahọpụtara enweghị usoro nke SDSS akpọrepu oyi, dị ka egosiri na Fig. 2f.Tụkwasị na nke ahụ, iji nweta echiche ziri ezi banyere mgbanwe na steeti Fe na ebe a họọrọ na Fig. 2f, a na-eme nchọpụta n'elu ala (Fig 3 na Fig 10) bụ nke a na-ahọrọ mpaghara obere okirikiri.Ihe ngosi XAS nke Fe L2,3 onu nke α-Fe2O3 sistemu na Fe2+ octahedral oxides bụ nke ejiri ọtụtụ oghere kristal mee ihe site na iji oghere kristal nke 1.0 (Fe2 +) na 1.0 (Fe3 +)44. Anyị mara na α-Fe2O3 na γ-Fe2O3 nwere dị iche iche mpaghara symmetries45,46, Fe3O4 nwere ngwakọta nke ma Fe2 + & Fe3 +,47, na FeO45 dị ka a formally divalent Fe2+ oxide (3d6). Anyị mara na α-Fe2O3 na γ-Fe2O3 nwere dị iche iche mpaghara symmetries45,46, Fe3O4 nwere ngwakọta nke ma Fe2 + & Fe3 +,47, na FeO45 dị ka a formally divalent Fe2+ oxide (3d6).Rịba ama na α-Fe2O3 na γ-Fe2O3 nwere symmetries mpaghara dị iche iche45,46, Fe3O4 na-ejikọta ma Fe2 + na Fe3 +,47 na FeO45 n'ụdị nke divalent oxide Fe2+ (3d6).Rịba ama na α-Fe2O3 na γ-Fe2O3 nwere symmetries mpaghara dị iche iche45,46, Fe3O4 nwere ngwakọta nke Fe2 + na Fe3 +,47 na FeO45 na-eme dị ka ihe dị iche iche Fe2+ oxide (3d6).All Fe3+ ions na α-Fe2O3 nwere naanị Oh ọnọdụ, ebe γ-Fe2O3 na-anọchi anya Fe3+ t2g [Fe3+5/3V1/3] eg O4 spinel nwere ohere dị ka ọkwá.Ya mere, ion Fe3+ na γ-Fe2O3 nwere ma Td na Oh ọnọdụ.Dị ka e kwuru na a gara aga akwụkwọ, 45 ọ bụ ezie na ike ruru nke abụọ dị iche iche, ha ike ruru eg/t2g bụ ≈1, mgbe na nke a hụrụ intensity ratio eg / t2g bụ banyere 1. Nke a na-ewepu ohere na na ugbu a ọnọdụ naanị Fe3+ dị.N'ịtụle ihe gbasara Fe3O4 na Fe2 + na Fe3 +, njirimara mbụ a maara na ọ na-esiwanye ike (ike) L3 ihu maka Fe na-egosi obere (ibu) na-enweghị isi t2g.Nke a na-emetụta Fe2+ (Fe3+), nke na-egosi na akụkụ mbụ nke mmụba na-egosi mmụba na ọdịnaya nke Fe2 + 47.Nsonaazụ ndị a na-egosi na ịdị n'otu nke Fe2+ na γ-Fe2O3, α-Fe2O3 na/ma ọ bụ Fe3O4 na-achịkwa n'elu oyi na-atụ nke ihe mejupụtara.
Eserese fotoelectron thermal onyonyo nke XAS spectra (a, c) na (b, d) na-agafe Fe L2,3 n'akụkụ dị iche iche n'ime mpaghara ahọpụtara 2 na E na fig.2d.
A na-eme atụmatụ nyocha nke enwetara (Fig 4a na Mgbakwunye 11).Karịsịa, a na-ahụ ụdịdị 2-a (nke a na-akpọ XAS-1) na Fig. 3b na-esote 2-b dị iche iche (nke a na-akpọ XAS-2) na mpaghara nchọpụta dum, ebe a na-ahụ ụdịdị dị ka E-3 na ọnụ ọgụgụ 3d (akpọrọ XAS-3) n'ebe ụfọdụ.Dị ka a na-achị, a na-eji paramita anọ eme ihe iji chọpụta steeti valence dị ugbu a na ihe nlele a na-amụ: (1) njirimara spectral L3 na L2, (2) ike ọnọdụ nke àgwà L3 na L2, (3) ike dị iche L3-L2., ( 4) L2/L3 oke oke ike.Dị ka ihe nlele anya (Fig 4a), ihe atọ Fe, ya bụ, Fe0, Fe2+, na Fe3+, dị n'elu SDSS na-amụ.Oke ike gbakọrọ agbakọ L2/L3 gosikwara ọnụnọ nke akụrụngwa atọ niile.
a Simulated XAS spectra of Fe na hụrụ atọ dị iche iche nnwale data (akara siri ike XAS-1, XAS-2 na XAS-3 kwekọrọ na 2-a, 2-b na E-3 na Fig. 2 na 3) Tụnyere , Octahedrons Fe2 +, Fe3 + na crystal ubi ụkpụrụ nke 1.0 eV, nkwanye ùgwù na data XAS-1. , XAS-3) na kwekọrọ data LCF kachasị mma (akara ojii siri ike), yana n'ụdị XAS-3 spectra na ụkpụrụ Fe3O4 (agwakọta steeti Fe) na Fe2O3 (dị ọcha Fe3 +).
A na-eji nchikota linear dabara adaba (LCF) nke ụkpụrụ atọ 40, 41, 48 iji chọpụta ihe mejupụtara ígwè oxide.Emejuputa LCF maka atọ ahọpụtara Fe L-edge XAS spectra na-egosi ọdịiche kachasị elu, ya bụ XAS-1, XAS-2 na XAS-3, dị ka egosiri na Fig. 4b-d.Maka ntinye LCF, 10% Fe0 na-eburu n'uche n'ọnọdụ niile n'ihi na anyị hụrụ obere oghere na data niile, nakwa n'ihi na ígwè ígwè bụ isi ihe nke ígwè. N'ezie, omimi nyocha nke X-PEEM maka Fe (~ 6 nm) 49 dị ukwuu karịa nha oyi akwa oxidation e mere atụmatụ (obere> 4 nm), na-enye ohere ịchọpụta mgbaàmà sitere na matrix iron (Fe0) n'okpuru oyi akwa passivation. N'ezie, omimi nyocha nke X-PEEM maka Fe (~ 6 nm) 49 dị ukwuu karịa nha oyi akwa oxidation e mere atụmatụ (obere> 4 nm), na-enye ohere ịchọpụta mgbaàmà sitere na matrix iron (Fe0) n'okpuru oyi akwa passivation. Действительно, пробная глубина X-PEEM для Fe (~ 6 нм)49 больше. оляет обнаружить сигнал от железной матрицы (Fe0) под пассивирующим слоем. N'ezie, nyocha X-PEEM omimi maka Fe (~ 6 nm) 49 dị ukwuu karịa nke a na-eche na ọkpụkpụ oxidation oyi akwa (obere> 4 nm), nke na-eme ka o kwe omume ịchọpụta mgbaàmà sitere na ígwè matrix (Fe0) n'okpuru oyi akwa passivation.事实上,X-PEEM 对Fe(~6 nm)49方的铁基体(Fe0)的信号.X-PEEM 对 Fe (~ 6 nm) 49 的 检测 深度 大于 的 氧化层 厚度 略 略> 4 nm)信号 信号 信号 信号 信号 信号 信号Фактически, глубина обнаружения Fe (~ 6 нм) 49 с помощью X-PEEM больше. м), что позволяет обнаруживать сигнал от железной матрицы (Fe0) ниже пассивирующего слоя. N'ezie, omimi nke nchọpụta Fe (~ 6 nm) 49 site na X-PEEM dị ukwuu karịa nke a na-atụ anya ya nke oyi akwa oxide (obere> 4 nm), nke na-enye ohere ịchọta mgbaàmà sitere na ígwè matrix (Fe0) n'okpuru oyi akwa passivation. .A na-eme njikọ dị iche iche nke Fe2+ na Fe3+ iji chọta ngwọta kachasị mma maka data nnwale a hụrụ.Na fig.4b na-egosi ụdịdị XAS-1 maka nchikota Fe2+ na Fe3+, ebe oke Fe2+ na Fe3+ yiri ihe dịka 45%, na-egosi steeti oxidation agwakọta nke Fe.Mgbe maka XAS-2 ụdịdị dị iche iche, pasent nke Fe2+ na Fe3+ na-aghọ ~ 30% na 60%, n'otu n'otu.Fe2+ ​​erughị Fe3+.Oke Fe2+ na Fe3, hà 1:2, pụtara na Fe3O4 nwere ike ịmepụta n'otu nha n'etiti Fe ion.Na mgbakwunye, maka ụdị XAS-3, pasent nke Fe2 + na Fe3 + na-aghọ ~ 10% na 80%, nke na-egosi mgbanwe dị elu nke Fe2 + na Fe3 +.Dịka ekwuru n'elu, Fe3+ nwere ike isi na α-Fe2O3, γ-Fe2O3 ma ọ bụ Fe3O4 pụta.Iji ghọta isi iyi nke Fe3 + nwere ike ịbụ, a na-eme atụmatụ XAS-3 ụdịdị dị iche iche na ụkpụrụ Fe3 + dị na Figure 4e, na-egosi myirịta na ụkpụrụ abụọ ahụ mgbe ị na-atụle ọnụ ọgụgụ B.Otú ọ dị, ike nke elu ubu (A: si Fe2+) na B/A ike ruru na-egosi na ụdịdị dị iche iche nke XAS-3 dị nso, ma ọ dịghị dakọtara na ụdịdị dị iche iche nke γ-Fe2O3.Tụnyere nnukwu γ-Fe2O3, Fe 2p XAS ọnụ ọgụgụ kasị elu nke A SDSS nwere ntakịrị elu ike (Fig. 4e), nke na-egosi nnukwu ike nke Fe2+.Ọ bụ ezie na ụdịdị dị iche iche nke XAS-3 yiri nke γ-Fe2O3, ebe Fe3 + dị na ọnọdụ Oh na Td, njirimara nke steeti valence dị iche iche na nhazi naanị n'akụkụ L2,3 ma ọ bụ L2 / L3 ike ruru ka bụ isiokwu nke nyocha na-aga n'ihu.mkparita uka n'ihi mgbagwoju anya nke ihe di iche iche nke na-emetuta spectrum nke ikpeazu41.
Na mgbakwunye na ọdịiche dị iche iche na ọnọdụ kemịkalụ nke mpaghara mmasị ahọpụtara akọwara n'elu, a na-enyochakwa kemịkalụ kemịkalụ zuru ụwa ọnụ nke isi ihe Cr na Fe site n'ịkewa ụdị ụdị XAS niile enwetara n'elu nlele site na iji usoro nchịkọta K-pụtara.Profaịlụ ihu Cr L na-etolite ụyọkọ abụọ ekesara n'ụzọ zuru oke n'ụdị arụrụ ọkụ na oyi kpọnwụrụ nke egosiri na fig.5. O doro anya na ọ dịghị mgbanwe nhazi mpaghara a na-ahụta dị ka ihe yiri nke ahụ, ebe ọ bụ na centroid abụọ nke XAS Cr spectra na-atụnyere.Ụdị dị iche iche nke ụyọkọ abụọ a fọrọ nke nta ka ọ bụrụ nke kwekọrọ na Cr2O342, nke pụtara na ọkwa Cr2O3 na-adịtụ n'otu n'otu na SDSS.
Cr L K-pụtara ụyọkọ mpaghara ihu, na b bụ centroid XAS kwekọrọ.Nsonaazụ nke K-pụtara X-PEEM ntụnyere nke SDSS agbagharị agbagharị oyi: c Cr L2.3 mpaghara nsọtụ nke K-pụtara ụyọkọ na d kwekọrọ na centroid XAS.
Iji gosi maapụ ihu FeL dị mgbagwoju anya karị, ụyọkọ anọ na ise kachasị mma na centroids ha jikọtara ya (profaịlụ spectral) ka ejiri mee ihe nlere ọkụ na-ekpo ọkụ na akpọrepu oyi, n'otu n'otu.Ya mere, pasent (%) nke Fe2 + na Fe3 + nwere ike nweta site na ịkwado LCF nke egosiri na Fig.4.Ejiri pseudoelectrode nwere ike Epseudo dị ka ọrụ Fe0 iji kpughee inhomogeneity microchemical nke ihe nkiri oxide elu.A na-eme atụmatụ Epseudo site na usoro ngwakọta,
ebe \(\rm{E}_{\rm{Fe}/\rm{Fe}^{2 + (3 + )}}\) nhata \(\rm{Fe} + 2e^ – \ na \ rm {Fe}^{2 + (3 + )}\), 0.440 na 0.036 V, n'otu n'otu.Mpaghara nwere ikike dị ala nwere ọdịnaya dị elu nke ogige Fe3+.Ihe nkesa nwere ike na ihe nlele nke thermally deformed nwere agwa dị larịị na mgbanwe kachasị elu nke ihe dịka 0.119 V (Fig 6a, b).Nke a nwere ike nkesa nwere njikọ chiri anya na topography elu (Fig 6a).Enweghị mgbanwe ndị ọzọ dabere na ọnọdụ n'ime ime laminar dị n'okpuru (Fig 6b).N'ụzọ megidere nke ahụ, n'ihi na njikọ nke dissimilar oxides na dị iche iche ọdịnaya nke Fe2 + na Fe3 + na oyi-rolled SDSS, onye nwere ike ịhụ a na-abụghị ekike ọdịdị nke pseudopotential (Fig. 6c, d).Fe3+ oxides na/ma ọ bụ (oxy)hydroxides bụ isi ihe mejupụtara nchara na nchara ma na-agafe ikuku oxygen na mmiri50.N'okwu a, a na-ewere àgwàetiti ndị bara ọgaranya na Fe3 + dị ka ndị na-ekesa na mpaghara ma nwee ike iwere ya dị ka ebe ndị mebiri emebi.N'otu oge ahụ, gradient dị n'ọhịa nwere ike, karịa uru zuru oke nke ikike ahụ, enwere ike iji mee ihe dị ka ihe ngosi maka nhazi nke saịtị corrosion na-arụ ọrụ.Nkesa Fe2+ na Fe3+ a na-ekwekọghị ekwekọ n'elu SDSS nke oyi na-atụ nwere ike ịgbanwe kemịkalụ mpaghara wee nye ebe dị elu na-arụ ọrụ nke ọma n'oge mmebi ihe nkiri oxide na mmeghachi omume corrosion, na-ekwe ka matrix metal dị n'okpuru na-aga n'ihu na-emebi emebi, na-ebute ụdị heterogeneity dị n'ime.Njirimara ma belata ihe nchebe nke oyi akwa na-agafe agafe.
K-pụtara ụyọkọ na centroid XAS kwekọrọ na mpaghara Fe L2.3 nke X-PEEM ac na-ekpo ọkụ na-ekpo ọkụ na df nke SDSS akpọrepu oyi.a, d K-pụtara atụmatụ ụyọkọ machie na onyonyo X-PEEM.Akpọrọ ike pseudoelectrode gbakọọ (Epseudo) yana atụmatụ ụyọkọ K pụtara.Nchapụta nke onyonyo X-PEEM, dị ka agba dị na Fig. 2 dabara na ike nnabata X-ray.
N'otu aka ahụ Cr mana steeti kemịkalụ dị iche iche nke Fe na-eduga na mmebi ihe nkiri oxide dị iche iche na ụkpụrụ corrosion na-arụ ọrụ ọkụ na nke oyi na-atụ nke Ce-2507.Amụtala ihe onwunwe nke C-2507 oyi na-atụ nke ọma.N'ihe gbasara nhazi nke oxides na hydroxides nke Fe na ikuku ikuku na ọrụ a na-anọpụ iche, mmeghachi omume bụ ndị a:
Mmeghachi omume ndị a dị n'elu na-eme na ọnọdụ ndị a dabere na nyocha X-PEEM.Obere ubu dabara na Fe0 na-ejikọta ya na ígwè dị n'okpuru.Mmeghachi omume nke dara Fe na gburugburu ebe obibi na-eme ka e guzobe oyi akwa Fe (OH) 2 (nha nhata (5)), nke na-eme ka akara Fe2+ dị na Fe L-edge XAS.Ogologo ikpughe na ikuku nwere ike ime ka e guzobe Fe3O4 na/ma ọ bụ Fe2O3 oxides mgbe Fe(OH) 252,53 gasịrị.Ụdị abụọ kwụsiri ike nke Fe, Fe3O4 na Fe2O3, nwekwara ike ịmalite na nchekwa nchekwa Cr3+, nke Fe3O4 na-ahọrọ ụdị uwe na nke nnyapade.Ọnụnọ nke abụọ ahụ na-arụpụta steeti oxidation agwakọta (XAS-1 spectrum).Ụdịdị dị iche iche XAS-2 dabara na Fe3O4.Ebe nlele nke XAS-3 spectra n'ọtụtụ ebe gosiri ntụgharị zuru oke na γ-Fe2O3.Ebe ọ bụ na omimi ntinye nke ụzarị X ekpughere dị ihe dị ka 50 nm, mgbama sitere na oyi akwa dị ala na-ebute ike dị elu nke elu A.
Ụdị XPA dị iche iche na-egosi na akụkụ Fe dị na ihe nkiri oxide nwere usoro nhazi nke jikọtara ya na oyi akwa Cr oxide.N'adịghị ka ihe ịrịba ama nke passivation n'ihi inhomogeneity mpaghara nke Cr2O3 n'oge corrosion, n'agbanyeghị akwa oyi akwa nke Cr2O3 na ọrụ a, a na-ahụ obere nguzogide corrosion n'okwu a, karịsịa maka ụdị oyi na-atụ.Enwere ike ịghọta omume a hụrụ dị ka ihe dị iche iche nke steeti oxidation nke kemịkalụ dị n'elu oyi akwa (Fe), nke na-emetụta arụmọrụ corrosion.N'ihi otu stoichiometry nke elu oyi akwa (iron oxide) na ala oyi akwa (chromium oxide) 52,53 mma mmekọrịta (adhesion) n'etiti ha na-eduga na ngwa ngwa iga nke metal ma ọ bụ oxygen ion na lattice, nke, n'aka nke ya, na-eduga ná mmụba nke corrosion eguzogide.Ya mere, oke stoichiometric na-aga n'ihu, ya bụ otu steeti oxidation nke Fe, ka mma mgbanwe mgbanwe stoichiometric na mberede.SDSS ahụ nwere nrụrụ okpomọkụ nwere elu otu karịa, oyi akwa nchekwa siri ike, yana nguzogide corrosion ka mma.Ebe maka SDSS oyi na-atụ, ọnụnọ Fe3 + -agwaetiti bara ụba n'okpuru oyi akwa nchekwa na-emebi iguzosi ike n'ezi ihe nke elu ma na-akpata corrosion galvanic na mkpụrụ dị nso, nke na-eduga na ọdịda dị nkọ na Rp (Table 1).A na-ebelata ụdịdị ụdịdị EIS na nguzogide corrosion ya.Enwere ike ịhụ na nkesa mpaghara nke agwaetiti Fe3 + bara ụba n'ihi nrụrụ plastik na-emetụtakarị nguzogide corrosion, nke bụ ọganihu na ọrụ a.Ya mere, ọmụmụ ihe a na-egosi ihe onyonyo nlegharị anya nke mbelata nguzogide corrosion nke ihe atụ SDSS nke usoro nrụrụ rọba amụrụ.
Na mgbakwunye, ọ bụ ezie na alloying ụwa na-adịghị ahụkebe n'ụdị nchara abụọ na-egosi arụmọrụ ka mma, mmekọrịta nke ihe mgbakwunye a na matriks ígwè n'otu n'otu n'ihe gbasara omume corrosion dị ka microscopic spectroscopic si dị ka na-adị mfe nghọta.Mpụta nke akara Ce (site na XAS M-akụkụ) na-apụta naanị n'ebe ole na ole n'oge ntụgharị oyi, mana ọ na-apụ n'anya n'oge nrụrụ ọkụ nke SDSS, na-egosi oke mmiri Ce n'ime matriks nchara, kama ịkekọrịta ihe.Ọ bụ ezie na ọ naghị emeziwanye ihe arụ ọrụ nke SDSS6,7 nke ukwuu, ọnụnọ nke ihe ndị na-adịghị ahụkebe ụwa na-ebelata nha nke ntinye ma na-eche na ọ ga-egbochi pitting na mpaghara mbụ54.
N'ikpeazụ, ọrụ a na-ekpughe mmetụta dị iche iche dị n'elu na corrosion nke 2507 SDSS gbanwetụrụ na cerium site na ịkọwa ọdịnaya kemịkalụ nke nanoscale components.Anyị na-aza ajụjụ a mere igwe anaghị agba nchara na-emebi ọbụna n'okpuru oyi akwa oxide na-echebe site n'ịgụpụta microstructure ya, kemistri elu ya na nhazi akara ngosi site na iji K-pụtara nchịkọta.E guzobela na agwaetiti ndị bara ụba na Fe3+, gụnyere nhazi octahedral na tetrahedral ha tinyere akụkụ niile nke Fe2+/Fe3+, bụ isi iyi mmebi na corrosion nke ihe nkiri oxide oyi na-atụ na SDSS.Obodo Nanoisland nke Fe3+ na-achị na-eduga na nguzogide corrosion na-adịghị mma ọbụlagodi na ọnụnọ stoichiometric Cr2O3 na-agafe agafe zuru oke.Na mgbakwunye na ọganihu usoro n'ịchọpụta mmetụta nke nanoscale chemical heterogeneity na corrosion, a na-atụ anya na ọrụ na-aga n'ihu na-akpali usoro injinia iji melite nguzogide corrosion nke igwe anaghị agba nchara n'oge a na-emepụta ígwè.
Iji kwadebe Ce-2507 SDSS ingot ejiri mee ihe n'ọmụmụ ihe a, ngwakọta agwakọta gụnyere Fe-Ce master alloy nke ejiri tube ígwè dị ọcha mechie n'ime ọkụ induction ugboro dị kilogram 150 iji mepụta nchara a wụrụ awụ wee wụsa n'ime ihe ebu.Edepụtara ihe mejupụtara kemịkalụ a tụrụ atụ (wt%) na tebụl mgbakwunye.Mgbe ahụ, a na-ekpochapụ ya na 1050 ° C maka 60 min iji nweta ígwè na steeti nke ngwọta siri ike, wee menyụọ na mmiri na okpomọkụ.A mụrụ ihe atụ ndị a mụrụ n'ụzọ zuru ezu site na iji TEM na DOE iji mụọ usoro, nha ọka na morphology.Enwere ike ịchọta ozi zuru ezu gbasara nlele na usoro mmepụta na isi mmalite ndị ọzọ6,7.
A na-edozi ihe nlele cylindrical (φ10 mm × 15 mm) maka mkpakọ ọkụ na-ekpo ọkụ nke mere na axis nke cylinder dị n'akụkụ ngbanwe nke ngọngọ.A na-eme mkpakọ okpomọkụ dị elu na okpomọkụ dị iche iche dị na 1000-1150 ° C na-eji Gleeble-3800 thermal simulator na njedebe na-adịgide adịgide na nso nke 0.01-10 s-1.Tupu nrụrụ, ihe nlele ahụ na-ekpo ọkụ na ọnụego 10 Celsius C s-1 maka 2 min na ọnọdụ okpomọkụ ahọpụtara iji kpochapụ gradient okpomọkụ.Mgbe ha nwetachara ịdị n'otu ọnọdụ okpomọkụ, ihe nlele ahụ gbanwere ka ọ bụrụ ezigbo uru nke 0.7.Mgbe nrụrụ ahụ gasịrị, a na-eji mmiri menyụọ ihe nlele ahụ ozugbo iji chekwaa ihe owuwu ahụ mebiri emebi.A na-egbutu ihe nlere ahụ siri ike na ntụzịaka mkpakọ.Maka ọmụmụ ihe a kapịrị ọnụ, anyị họọrọ ihe nlere anya nwere ọnọdụ na-ekpo ọkụ nke 1050 ° C, 10 s-1 n'ihi na microhardness a hụrụ dị elu karịa ụdị ndị ọzọ7.
A na-eji nnukwu (80 × 10 × 17 mm3) atụ nke Ce-2507 ngwọta siri ike na LG-300 asynchronous igwe mpịakọta abụọ nke nwere akụrụngwa kachasị mma n'etiti ọkwa nrụrụ ndị ọzọ6.Ọnụego nsogbu na mbelata ọkpụrụkpụ maka ụzọ ọ bụla bụ 0.2 m·s-1 na 5%, n'otu n'otu.
A na-eji Autolab PGSTAT128N electrochemical arụ ọrụ maka SDSS electrochemical nha mgbe oyi na-atụgharị na mbelata 90% na ọkpụrụkpụ (1.0 dakọtara ezi ụdị) na mgbe ịpịrị ọkụ na 1050 ° C maka 10 s-1 ka ọ bụrụ ezigbo ụdị nke 0.7.Ebe a na-arụ ọrụ nwere cell-electrode atọ nwere electrode calomel juputara dị ka electrode ntụaka, electrode graphite counter, na ihe nlele SDSS dị ka electrode na-arụ ọrụ.A na-egbutu ihe atụ ndị ahụ n'ime cylinders nke nwere dayameta nke 11.3 mm, n'akụkụ nke a na-ere waya ọla kọpa.A na-edozi ihe nlele ahụ na epoxy, na-ahapụ oghere na-arụ ọrụ nke 1 cm2 dị ka electrode na-arụ ọrụ (akụkụ ala nke ihe nlele cylindrical).Kpachara anya n'oge a na-agwọ epoxy na nchacha na ịchacha ya ka ịzenarị mgbawa.A na-etu ala na-arụ ọrụ ma jiri nkwusioru na-egbuke egbuke diamond na nha 1 μm na-egbuke egbuke, jiri mmiri distilled na ethanol saa ya, ma kpoo na ikuku oyi.Tupu elele electrochemical, a na-ekpughere ihe nlele ndị a na-egbu maramara na ikuku ruo ọtụtụ ụbọchị iji mepụta ihe nkiri oxide eke.A na-eji ngwọta mmiri nke FeCl3 (6.0 wt%), kwụsie ike na pH = 1.0 ± 0.01 na HCl dị ka ndụmọdụ ASTM si dị, iji mee ka corrosion nke igwe anaghị agba nchara55 dịkwuo elu n'ihi na ọ na-emebi emebi na ọnụnọ nke ion chloride nwere ikike oxidizing siri ike na ala pH Environmental na ọkọlọtọ G24.Tinye ihe nlele ahụ n'ime ngwọta nnwale maka elekere 1 iji ruo nso steeti kwụ ọtọ tupu ịme nha ọ bụla.Maka ihe ngwọta siri ike, ihe na-ekpo ọkụ na nke oyi na-atụ, a na-eme nha impedance na ikike sekit mepere emepe (OPC) nke 0.39, 0.33, na 0.25 V, n'otu n'otu, n'ogo site na 1 105 ruo 0.1 Hz na njupụta nke 5 mV.Emegharịrị ule kemịkalụ niile opekata mpe ugboro 3 n'okpuru otu ọnọdụ iji hụ na nrụpụta data.
Maka nha HE-SXRD, ihe mgbochi nchara nwere akụkụ anọ na-atụ 1 × 1 × 1.5 mm3 ka a tụrụ iji tụọ akụkụ nke beam nke Brockhouse high-energy wiggler na CLS, Canada56.A na-eme nchịkọta data na Debye-Scherrer geometry ma ọ bụ geometry nnyefe na ụlọ okpomọkụ.Ogologo oge X-ray nke ejiri na LaB6 calibrator bụ 0.212561 Å, nke kwekọrọ na 58 keV, nke dị elu karịa nke Cu Kα (8 keV) nke a na-ejikarị eme ihe dị ka ebe nyocha X-ray.Ihe nlele ahụ dị n'ebe dị anya nke 740 mm site na onye nchọpụta.Ọnụ ọgụgụ nchọpụta nke ihe nlele ọ bụla bụ 0.2 × 0.3 × 1.5 mm3, nke a na-ekpebi site na nha nha na nha nha.Ewekọtara data niile site na iji ihe nchọta mpaghara Perkin Elmer, ihe nchọpụta X-ray dị larịị, pikselụ 200 μm, 40 × 40 cm2 site na iji oge mkpughe nke 0.3 s na 120 okpokolo agba.
Emere nha X-PEEM nke sistemu ihe atụ abụọ ahọpụtara na ọdụ njedebe Beamline MAXPEEM PEEM na ụlọ nyocha MAX IV (Lund, Sweden).A kwadebere ihe nlele n'otu ụzọ ahụ maka nha electrochemical.A na-edobe ihe nlele ndị a kwadebere n'ikuku ruo ọtụtụ ụbọchị ma kpochaa ya n'ime ụlọ na-ekpo ọkụ ultrahigh tupu ejiri synchrotron photon mee ya.A na-enweta mkpebi ike nke eriri beam site n'ịtụle ụdị ụdị ion nke dị na mpaghara excitation site na N 1 s ruo 1 \ (\ pi _g^ \ ast \) nso hv = 401 eV na N2 na ịdabere na ike foton na E3 / 2, 57. Ihe ngosi ihe omimi nyere ΔE (obosara ike nke 3). Ya mere, a na-eme atụmatụ mkpebi ike beamline ka ọ bụrụ E / ∆E = 700 eV / 0.3 eV> 2000 na flux ≈1012 ph / s site n'iji SX-700 monochromator gbanwere na Si 1200-line mm−1 grating maka Fe 2p L2,2,2p, C2, Cr, Cr, Cr, Cr, Cr & Cr, 3 & 2p. onu. Ya mere, a na-eme atụmatụ mkpebi ike beamline ka ọ bụrụ E / ∆E = 700 eV / 0.3 eV> 2000 na flux ≈1012 ph / s site na iji SX-700 monochromator gbanwetụrụ na Si 1200-line mm-1 grating maka Fe 2p L2.2 Edge, C.2.3 C.2.3 C.2.3 na C.3 C.2. onu. Таkym obrazom, эnergetycheskoe razr reshennыe kanala puru otseno kak E/∆E = 700 эV/0,3 эВ> 2000 ользовании модифицированного монохроматора SX-700 с решеткой Si 1200 штрихов/мм для Fe кромка 2p L2, 2p L23 2p L2,3 na кромка Ce M4,5. Ya mere, a na-eme atụmatụ mkpebi ike nke ọwa ọkụ dị ka E / ∆E = 700 eV / 0.3 eV> 2000 na flux ≈1012 f / s site na iji SX-700 monochromator gbanwetụrụ na Si grating nke 1200 ahịrị / mm maka Fe Edge 2p L2 ,3, Cr.2 Edge 2p L.2p.2 na Cr.5 Cr.3 L.2p.因此,光束线能量分辨率估计为E/ΔE = 700 eV/0.3 eV > 2000 和通量≈1012 ph/s,通过为E/ΔE = 700 eV/0.3 eV > 2000栅的改进的SX-700 单色器用于 Fe 2p L2,3 边缘,因此线 mm-1 光栅 改进 的 SX-700 单色器 于 于 于 用 用 用Fe 2p L2.3边缘.Ya mere, mgbe ị na-eji SX-700 monochromator gbanwetụrụ na eriri 1200 Si grating.3, Cr onu 2p L2.3, Ni onu 2p L2.3 na Ce onu M4.5.Nyochaa ike foton na usoro 0.2 eV.N'ike ọ bụla, e dekọrọ onyonyo PEEM site na iji ihe nchọpụta TVIPS F-216 fiber-coupled CMOS nwere 2 x 2 bins, nke na-enye mkpebi nke 1024 × 1024 pikselụ na nlele 20µm.Oge ekpughere ihe onyonyo a bụ 0.2 s, n'ogologo 16 okpokolo agba.A na-ahọrọ ike onyonyo fotoelectron n'ụzọ iji nye mgbama elektrọn nke abụọ kachasị.A na-eme nha niile n'oge ọ bụla site na iji eriri foton nwere eriri kwụ ọtọ.Enwere ike ịchọta ozi ndị ọzọ gbasara nha na ọmụmụ gara aga.Mgbe ị mụchara ụdị nchọpụta ọnụọgụ elektrọn (TEY) yana ngwa ya na X-PEEM49, a na-eme atụmatụ omimi nnwale nke usoro a dị ka 4-5 nm maka akara Cr yana ihe dịka 6 nm maka Fe.Ihe omimi nke Cr dị nso na ọkpụrụkpụ nke ihe nkiri oxide (~ 4 nm) 60,61 ebe omimi Fe dị ukwuu karịa ọkpụrụkpụ.XRD anakọtara na nsọtụ Fe L bụ ngwakọta nke XRD nke iron oxides na Fe0 sitere na matriks.N'okwu nke mbụ, ike nke electrons a na-emepụta na-abịa site na ụdị eletrọn niile nwere ike inye aka na TEY.Otú ọ dị, mgbama ígwè dị ọcha chọrọ ike kinetic dị elu maka ndị electrons ka ha gafere n'okirikiri oxide n'elu ma onye nyocha na-anakọta ya.N'okwu a, mgbaàmà Fe0 na-abụkarị n'ihi LVV Auger electrons, yana electrons nke abụọ na-ebupụta ha.Na mgbakwunye, ike TEY nyere site na elektrọn ndị a na-emebi emebi n'oge ụzọ mgbapụ eletrọn, na-ebelata nzaghachi spectral Fe0 na maapụ ígwè XAS.
Ijikọ ngwuputa data n'ime data cube (X-PEEM data) bụ isi ihe n'ịwepụta ozi dị mkpa (ihe nke kemịkalụ ma ọ bụ nke anụ ahụ) n'ụzọ multidimensional.A na-eji ụyọkọ K-pụtara n'ọtụtụ ebe n'ọtụtụ mpaghara, gụnyere ọhụụ igwe, nhazi onyonyo, njirimara usoro anaghị elekọta, ọgụgụ isi, na nyocha nhazi ọkwa.Dịka ọmụmaatụ, nchịkọta K-pụtara arụ ọrụ nke ọma n'ịchịkọta data onyonyo hyperspectral.N'ụkpụrụ, maka data njirimara ọtụtụ, K- pụtara algọridim nwere ike ịchịkọta ha ngwa ngwa dabere na ozi gbasara njirimara ha (ihe ike foto).K-pụtara ụyọkọ bụ algọridim iterative maka ikesa data n'ime otu K na-adịghị agafe agafe (ụyọkọ), ebe pikselụ ọ bụla bụ nke otu ụyọkọ dabere na nkesa oghere nke inhomogeneity kemịkalụ na nhazi microstructural ígwè.K- pụtara algọridim na-agụnye usoro abụọ: na nke mbụ ogbo, K centroids na-agbakọọ, na na nke abụọ ogbo, onye ọ bụla isi ihe na-ekenye otu ụyọkọ na agbata obi centroids.Akọwapụtara etiti nnukwu ike ndọda nke ụyọkọ dị ka ụzọ mgbakọ na mwepụ nke isi data (XAS spectrum) maka ụyọkọ ahụ.Enwere anya dị iche iche iji kọwaa centroid agbataobi dị ka anya Euclidean.Maka onyonyo ntinye px,y (ebe x na y bụ mkpebi na pikselụ), CK bụ etiti ike ndọda nke ụyọkọ;Enwere ike kewaa onyonyo a (ụyọkọ) n'ime ụyọkọ K site na iji K-means63.Nzọụkwụ ikpeazụ nke K-pụtara ụyọkọ algọridim bụ:
Nzọụkwụ 2. Gbakọọ otu pikselụ niile dịka centroid dị ugbu a.Dịka ọmụmaatụ, a na-agbakọ ya site na anya Euclidean d n'etiti etiti na pixel ọ bụla:
Nzọụkwụ 3 Kenye pixel ọ bụla na centroid kacha nso.wee gbakọọ ọnọdụ K centroid dị ka ndị a:
Nzọụkwụ 4. Tinyegharịa usoro ahụ (nha nhata (7) na (8)) ruo mgbe centroids na-agbakọta.A na-ejikọta nsonaazụ kacha mma nchịkọta ikpeazụ yana nhọrọ kacha mma nke centroid mbụ.Maka nhazi data PEEM nke onyonyo igwe, a na-ahụkarị X (x × y × λ) bụ cube nke data nhazi 3D, ebe axes x na y na-anọchi anya ozi gbasara ohere (mkpebi pixel) na axis λ dabara na foton.ike spectral foto.A na-eji K- pụtara algọridim iji chọpụta mpaghara mmasị na data X-PEEM site na ikewa pikselụ (ụyọkọ ma ọ bụ sub-blocks) dị ka atụmatụ ha si dị ma wepụ centroids kacha mma (profaịlụ spectral XAS) maka nyocha ọ bụla.ụyọkọ).A na-eji ya mụọ nkesa mbara ala, mgbanwe spectral mpaghara, omume oxidation, na steeti kemịkal.Dịka ọmụmaatụ, ejiri K- pụtara ụyọkọ algọridim maka mpaghara Fe L-edge na Cr L-edge na X-PEEM arụrụ ọkụ na oyi.A nwalere ọnụ ọgụgụ dị iche iche nke ụyọkọ K (mpaghara microstructure) iji chọta ụyọkọ na centroid kacha mma.Mgbe egosiri ọnụọgụgụ ndị a, a na-ekenye pikselụ ahụ na centroid nke ụyọkọ kwekọrọ.Nkesa agba ọ bụla dabara na etiti ụyọkọ ahụ, na-egosi nhazi oghere nke kemịkalụ ma ọ bụ ihe anụ ahụ.Centroid ndị ewepụtara bụ ngwakọta ahịrị ahịrị nke ụdịdị dị ọcha.
Data na-akwado nsonaazụ ọmụmụ a dị na arịrịọ ezi uche dị na ya sitere n'aka onye ode akwụkwọ WC.
Sieurin, H. & Sandström, R. Njiji siri ike nke igwe anaghị agba nchara welded duplex. Sieurin, H. & Sandström, R. Njiji siri ike nke igwe anaghị agba nchara welded duplex. Sieurin, H. & Sandström, R. Sieurin, H. & Sandström, R. Mgbaji siri ike nke igwe anaghị agba nchara welded duplex. Sieurin, H. & Sandström, R. 焊接双相不锈钢的断裂韧性。 Sieurin, H. & Sandstrom, R. 焊接双相不锈钢的断裂韧性。 Sieurin, H. & Sandström, R. Sieurin, H. & Sandström, R. Njiji siri ike nke igwe anaghị agba nchara welded duplex.Britannia.Akụkụ akụkụ.ajị anụ.73, 377–390 (2006).
Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Corrosion resistance nke duplex igwe anaghị agba nchara na organic acids ahọpụtara na organic acid/chloride gburugburu. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Corrosion resistance nke duplex igwe anaghị agba nchara na organic acids ahọpụtara na organic acid/chloride gburugburu.Adams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh.na Van Der Merwe, J. Corrosion eguzogide nke duplex igwe anaghị agba nchara na gburugburu na ụfọdụ organic asịd na organic acids/chlorides. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. 双相 igwe anaghị agba ncharaAdams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh.na Van Der Merwe, J. Nguzogide corrosion nke duplex igwe anaghị agba nchara na gburugburu ahọpụtara nke organic acids na organic acids/chlorides.ihe nchekwa.Ụzọ ihe eji eme ihe 57, 107-117 (2010).
Barrera, S. et al.Omume corrosion-oxidative nke Fe-Al-Mn-C duplex alloys.Akụrụngwa 12,2572 (2019).
Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. Ọgbọ ọhụrụ nke super duplex steels maka akụrụngwa gas na mmanụ mmepụta. Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. Ọgbọ ọhụrụ nke super duplex steels maka akụrụngwa gas na mmanụ mmepụta.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. Ọgbọ ọhụrụ nke super duplex steels maka mmanụ na gas mmepụta akụrụngwa.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. Ọgbọ ọhụrụ nke super duplex steels maka gas na mmanụ mmepụta akụrụngwa.Webinar E3S 121, 04007 (2019).
Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Nchọpụta na-ekpo ọkụ deformation omume nke duplex igwe anaghị agba nchara ọkwa 2507. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Nchọpụta na-ekpo ọkụ deformation omume nke duplex igwe anaghị agba nchara ọkwa 2507. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Ihe omumu nke omume nrụrụ ọkụ nke ụdị 2507 Duplex igwe anaghị agba nchara.Ọla. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 双相不锈钢2507 级热变形行为的研究。 Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 2507 级热变形行为的研究。Kingklang, S. na Utaisansuk, V. Nnyocha nke omume nrụrụ ọkụ nke ụdị 2507 Duplex Stainless Steel.Ọla.onye nkuzi.trance.48, 95–108 (2017).
Zhou, T. et al.Mmetụta ntụgharị oyi na-achịkwa na microstructure na akụrụngwa nke cerium-modified super-duplex SAF 2507 igwe anaghị agba nchara.onye nkuzi.sayensị.Britannia.A 766, 138352 (2019).
Zhou, T. et al.Nrụ arụ na arụrụ arụ na-ebute site na nrụrụ okpomọkụ nke cerium-modified super-duplex SAF 2507 igwe anaghị agba nchara.J. Alma mater.tankị nchekwa.teknụzụ.9, 8379–8390 (2020).
Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Mmetụta nke obere ụwa ọcha na elu okpomọkụ oxidation omume nke austenitic ígwè. Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Mmetụta nke obere ụwa ọcha na elu okpomọkụ oxidation omume nke austenitic ígwè.Zheng Z., Wang S., Long J., Wang J. na Zheng K. Mmetụta nke ihe ndị na-adịghị ahụkebe ụwa na omume nke austenitic ígwè n'okpuru nnukwu okpomọkụ oxidation. Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. 稀土元素对奥氏体钢高温氧化行为的影响。 Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K.Zheng Z., Wang S., Long J., Wang J. na Zheng K. Mmetụta nke ihe ndị na-adịghị ahụkebe ụwa na omume nke austenitic steels na oke okpomọkụ oxidation.koros.sayensị.164, 108359 (2020).
Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Mmetụta nke Ce na microstructure na Njirimara nke 27Cr-3.8Mo-2Ni super-ferritic igwe anaghị agba nchara. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Mmetụta nke Ce na microstructure na Njirimara nke 27Cr-3.8Mo-2Ni super-ferritic igwe anaghị agba nchara.Li Y., Yang G., Jiang Z., Chen K. na Sun S. Mmetụta nke Se na microstructure na Njirimara nke superferritic igwe anaghị agba nchara 27Cr-3,8Mo-2Ni. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Ce 对27Cr-3.8Mo-2Ni 超铁素体不锈钢的显微组织和性能的影响。 Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Mmetụta nke Ce na microstructure na Njirimara nke 27Cr-3.8Mo-2Ni super-steel igwe anaghị agba nchara. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Влияние Ce на микроструктуру и свойства суперферритной нержавеющей стали. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Mmetụta nke Ce on microstructure na Njirimara nke superferritic igwe anaghị agba nchara 27Cr-3,8Mo-2Ni.Akara igwe.Steelmak 47, 67–76 (2020).


Oge nzipu: Ọktoba 24-2022