Daalụ maka ịga leta Nature.com. Ụdị ihe nchọgharị ị na-eji nwere nkwado CSS pere mpe. 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-egosi saịtị ahụ na-enweghị ụdị na JavaScript.
E ji ígwè anaghị agba nchara eme ihe nke ukwuu na ụdị ya e ji rụọ ọrụ nke ọma na-eguzogide ire ere n'ọnọdụ gburugburu ebe obibi n'ihi oyi akwa passivation nke nwere chromium oxide. Njehie na mbuze nke ígwè na-ejikọtakarị na mbibi nke oyi akwa ndị a, mana ọ naghị adịkarị na ọkwa microscopic, dabere na mmalite nke enweghị otu nhata elu. N'ọrụ a, ụdị kemịkalụ nanoscale dị iche iche nke a chọpụtara site na spectroscopic microscopy na nyocha chemometric na-achịkwa na mberede ire ere na ire ere nke oyi rolled cerium modified super duplex steel 2507 (SDSS) n'oge omume ya na-ekpo ọkụ. n'akụkụ nke ọzọ. Ọ bụ ezie na X-ray photoelectron microscopy gosipụtara mkpuchi yiri nke oyi akwa Cr2O3 eke, SDSS oyi rolled gosiri nsonaazụ passivation na-adịghị mma n'ihi nkesa mpaghara nke nanoislands bara ụba Fe3+ na oyi akwa oxide Fe/Cr. Ihe ọmụma a na ọkwa atọm na-enye nghọta miri emi nke ire ere ígwè anaghị agba nchara ma a na-atụ anya na ọ ga-enyere aka ịlụso ire ere nke ọla ndị yiri ya dị elu ọgụ.
Kemgbe e mepụtara ígwè anaghị agba nchara, a na-ekwu na iguzogide nchara nke ferrochromium alloys sitere na chromium, nke na-emepụta oxide/oxyhydroxide siri ike nke na-egosipụta àgwà passivating n'ọtụtụ ebe. Ma e jiri ya tụnyere ígwè anaghị agba nchara nkịtị (austenitic na ferritic), ígwè anaghị agba nchara super duplex (SDSS) nke nwere nguzogide nchara ka mma nwere ihe onwunwe igwe ka mma1,2,3. Ike igwe ka ukwuu na-enye ohere maka imewe dị mfe ma dị obere. N'ụzọ dị iche, SDSS dị ọnụ ala nwere nnukwu nguzogide megide nsị pitting na crevice corrosion, na-ebute ndụ ọrụ ogologo oge na ngwa sara mbara na njikwa mmetọ, akpa kemịkalụ, na ụlọ ọrụ mmanụ na gas dị n'ụsọ oké osimiri4. Agbanyeghị, oke dị warara nke okpomọkụ ọgwụgwọ okpomọkụ na enweghị nhazi na-egbochi ojiji ya sara mbara. Ya mere, agbanweela SDSS iji melite ihe ndị dị n'elu. Dịka ọmụmaatụ, ewebatara mgbanwe Ce na mgbakwunye dị elu nke N 6, 7, 8 na 2507 SDSS (Ce-2507). Njupụta kwesịrị ekwesị nke ihe dị ka 0.08 wt.% nke ihe dị ụkọ (Ce) nwere mmetụta bara uru na ihe ndị dị na DSS, ebe ọ na-eme ka nhazi ọka na ike ókèala ọka ka mma. E mekwara ka iguzogide iyi na nchara dịkwuo mma, ike nrụgide na ike mmepụta ihe ka mma, na ike ọrụ ọkụ. Nnukwu nitrogen nwere ike dochie ọdịnaya nickel dị oke ọnụ, na-eme ka SDSS dịkwuo ọnụ ahịa.
N'oge na-adịbeghị anya, SDSS agbanweela n'ụzọ plastik n'ọtụtụ okpomọkụ (okpomọkụ dị ala, oyi na ọkụ) iji nweta ezigbo ihe onwunwe igwe6,7,8. Agbanyeghị, ezigbo nguzogide nchara nke SDSS bụ n'ihi ọnụnọ nke ihe nkiri oxide dị gịrịgịrị n'elu, nke ọtụtụ ihe na-emetụta, dị ka ọnụnọ nke ọtụtụ usoro nwere ókèala ọka dị iche iche, ihe ndị na-akpalite na mmeghachi omume dị iche iche. Microstructure dị n'ime nke usoro austenitic na ferritic dị iche iche na-agbanwe agbanwe 7. Ya mere, ọmụmụ nke ihe onwunwe microdomain nke ihe nkiri ndị dị otú ahụ na ọkwa nke usoro eletrọnịkị dị oke mkpa maka ịghọta nchara SDSS ma chọọ usoro nnwale dị mgbagwoju anya. Ruo ugbu a, ụzọ ndị nwere mmetụta n'elu dị ka Auger electron spectroscopy11 na X-ray photoelectron spectroscopy12,13,14,15 yana sistemụ fotoelectron siri ike nke X-ray na-amata, mana ọtụtụ mgbe ha anaghị ekewapụ, ọnọdụ kemịkalụ nke otu ihe ahụ na isi ihe dị iche iche na oghere na nanoscale. Ọtụtụ nnyocha ndị e mere n'oge na-adịbeghị anya ejikọtala oxidation nke chromium n'ógbè na omume nchara a hụrụ nke ígwè iri na asaa austenitic anaghị agba nchara, ígwè iri na asatọ astensitic anaghị agba nchara, na SDSS 19, 20. Agbanyeghị, ọmụmụ ihe ndị a lekwasịrị anya karịsịa na mmetụta nke heterogeneity Cr (dịka ọmụmaatụ, ọnọdụ oxidation Cr3+) na iguzogide corrosion. Enwere ike ibute ọdịiche dị n'akụkụ na ọnọdụ oxidation nke ihe ndị dị iche iche nwere otu ihe mejupụtara, dị ka iron oxides. Ihe ndị a na-eketa obere nha nke thermomechanical ahazi nke dị nso na ibe ha, mana ha dị iche na nhazi na oxidation state16,21. Ya mere, ikpughe mbibi nke ihe nkiri oxide na mgbe ahụ pitting chọrọ nghọta nke enweghị nhazi elu na ọkwa microscopic. N'agbanyeghị ihe ndị a chọrọ, nyocha ọnụọgụ dị ka heterogeneity oxidation n'akụkụ, karịsịa nke ígwè na nha nano/atomic, ka na-enweghị nkọwa na mkpa ha maka iguzogide corrosion ka dị. Ruo n'oge na-adịbeghị anya, a kọwara ọnọdụ kemịkalụ nke ihe dị iche iche, dị ka Fe na Ca, n'ọtụtụ ihe atụ ígwè site na iji X-ray photoelectron microscopy dị nro (X-PEEM) na ụlọ ọrụ redio nanoscale synchrotron. Site na iji usoro X-ray absorption spectroscopy (XAS) nke nwere mmetụta kemịkalụ, X-PEEM na-eme ka nha XAS nwee ike iji mkpebi oghere na spectral dị elu, na-enye ozi kemịkalụ gbasara ihe mejupụtara ihe na ọnọdụ kemịkalụ ya na mkpebi oghere ruo na nha nanometer 23. Nlele spectroscopic a nke ebe mmalite n'okpuru microscope na-eme ka nnwale kemịkalụ mpaghara dị mfe ma nwee ike igosi mgbanwe kemịkalụ a na-enyochabeghị na oyi akwa Fe n'ebe sara mbara.
Ọmụmụ ihe a na-eme ka uru nke PEEM dị na ịchọpụta ọdịiche kemịkalụ na nanoscale ma na-egosi ụzọ nyocha elu atọm dị omimi maka nghọta omume nchara nke Ce-2507. Ọ na-eji data kemometric klọsta K-means24 iji maapụ ihe mejupụtara kemịkalụ zuru ụwa ọnụ (ụdị dị iche iche) nke ihe ndị metụtara ya, yana ọnọdụ kemịkalụ ha na-egosi na nnọchite anya ọnụọgụgụ. N'adịghị ka nchara nkịtị nke mmebi ihe nkiri chromium oxide kpatara, enweghị passivation dị ugbu a na enweghị ike iguzogide corrosion na-esite na agwaetiti nanoisland bara ụba Fe3+ dị nso na oyi akwa oxide Fe/Cr, nke nwere ike ịbụ mwakpo site na oxide nchebe. Ọ na-emepụta ihe nkiri n'ọnọdụ ya ma na-akpata nchara.
E buru ụzọ nyochaa omume mmebi nke SDSS 2507 nke gbanwere agbanwe site na iji nha electrochemical. Na eserese nke 1 na-egosi usoro Nyquist na Bode maka ihe nlele ahọpụtara na ngwọta mmiri acidic (pH = 1) nke FeCl3 na okpomọkụ ụlọ. Elektrọl ahọpụtara na-arụ ọrụ dị ka ihe na-eme ka oxidizing sie ike, na-akọwapụta ọchịchọ nke ihe nkiri passivation ịgbawa. Ọ bụ ezie na ihe ahụ emeghị ka okpomọkụ ụlọ kwụsie ike, nyocha ndị a nyere nghọta banyere ihe omume ọdịda nwere ike ime na usoro mgbe corrosion gasịrị. Ejiri sekit nhata (Fig. 1d) mee ihe iji tinye spectra electrochemical impedance spectroscopy (EIS), a na-egosikwa nsonaazụ dabara adaba na Tebụl 1. Ọkara okirikiri ezughị ezu pụtara mgbe a na-anwale ihe ngwọta a gwọrọ na nke a na-arụ ọrụ ọkụ, ebe ọkara okirikiri ndị kwekọrọ na ya ka a na-atụgharị oyi (Fig. 1b). Na eserese EIS, enwere ike ịtụle radius semicircle dị ka iguzogide polarization (Rp)25,26. Rp nke SDSS ejiri ngwọta gwọọ na Tebụl 1 dị ihe dị ka 135 kΩ cm-2, mana maka SDSS ejiri ọkụ rụọ ọrụ na oyi a na-akpọgharị, anyị nwere ike ịhụ uru dị ala nke 34.7 na 2.1 kΩ cm–2 n'otu n'otu. Mbelata dị ukwuu a na Rp na-egosi mmetụta ọjọọ nke mgbanwe plastik na passivation na corrosion resistance, dịka egosiri na akụkọ ndị gara aga 27, 28, 29, 30.
eserese Nyquist, b, c Bode impedance na phase, yana ihe nlereanya sekit nhata maka d, ebe RS bụ electrolyte resistance, Rp bụ polarization resistance, na QCPE bụ phase element oxide na-agbanwe agbanwe eji emepụta ihe nlereanya nke na-abụghị ezigbo capacitance (n). E mere nha EIS na-enweghị ibu.
E gosiri ihe ndị na-agbanwe agbanwe nke mbụ n'usoro na eserese Bode, ebe elu nke ugboro ole na ole na-anọchite anya nguzogide electrolyte RS26. Ka ugboro ole na ole na-ebelata, impedance na-abawanye ma a na-ahụ akụkụ nkebi na-adịghị mma, na-egosi ikike ikike. Akụkụ nkebi ahụ na-abawanye, na-ejigide uru kachasị ya na oke ugboro ole dịtụ iche, wee belata (Foto 1c). Agbanyeghị, n'ọnọdụ atọ niile uru kachasị a ka dị obere karịa 90°, na-egosi omume capacitive na-adịghị mma n'ihi mgbasa capacitive. Ya mere, a na-eji ihe QCPE na-agbanwe agbanwe (CPE) anọchite anya nkesa capacitance interfacial sitere na oke ma ọ bụ enweghị nhazi, karịsịa n'ihe gbasara nha atọm, geometry fractal, electrode porosity, ikike na-adịghị otu, na nkesa ugbu a dabere na elu. geometry electrode31,32. CPE impedance:
ebe j bụ ọnụọgụgụ echiche na ω bụ ugboro angular. QCPE bụ ugboro ole na-adabereghị na mpaghara mepere emepe nke electrolyte. n bụ nọmba ike na-enweghị nha nke na-akọwa ọdịiche dị na omume capacitor zuru oke, ya bụ, ka n dịkwuo nso na 1, ka CPE dịkwuo nso na capacitance dị ọcha, ọ bụrụkwa na n dị nso na efu, ọ bụ iguzogide. Obere mgbanwe nke n, dị nso na 1, na-egosi omume capacitive na-abụghị nke zuru oke nke elu mgbe anwalechara polarization. QCPE nke SDSS oyi na-atụgharị dị elu karịa ngwaahịa ndị yiri ya, nke pụtara na àgwà elu ahụ adịchaghị otu.
N'ikwekọ na ọtụtụ ihe ndị na-eguzogide nchara nke ígwè anaghị agba nchara, oke ọdịnaya Cr nke SDSS na-ebutekarị nguzogide nchara nke SDSS n'ihi ọnụnọ nke ihe nkiri oxide nchebe na-adịghị agafe agafe n'elu17. Ihe nkiri passivating a na-abụkarị ọgaranya na Cr3+ oxides na/ma ọ bụ hydroxides, nke na-ejikọta Fe2+, Fe3+ oxides na/ma ọ bụ (oxy) hydroxides 33. N'agbanyeghị otu nha ahụ elu, oyi akwa oxide passivating, na enweghị mmebi a na-ahụ anya n'elu, dịka onyonyo microscopic si chọpụta,6,7 omume nchara nke SDSS na-arụ ọrụ ọkụ na oyi na-agbagharị dị iche ma ya mere ọ chọrọ nnyocha miri emi nke obere nhazi na njirimara nhazi nke ígwè.
Ejiri X-ray dị elu nke dị n'ime na nke synchrotron (Foto ndị ọzọ 1, 2) nyochaa obere nhazi nke ígwè anaghị agba nchara nke nwere nkwarụ n'ọtụtụ (Foto ndị ọzọ 1, 2). E nyere nyocha zuru ezu na Ozi Mgbakwunye. Ọ bụ ezie na ha dabara n'ụdị nke isi nke usoro ahụ, a na-ahụ ọdịiche dị na akụkụ olu nke usoro ahụ, nke edepụtara na Tebụl Mgbakwunye 1. Enwere ike ijikọ ọdịiche ndị a na akụkụ nke usoro inhomogeneous na elu, yana akụkụ nke usoro volumetric emere na omimi dị iche iche. nchọpụta site na mgbasa ozi X-ray. (XRD) yana isi mmalite ike dị iche iche nke photons ihe merenụ. Oke dị elu nke austenite na ihe nlele oyi a na-akpọ, nke XRD kpebiri site na isi mmalite ụlọ nyocha, na-egosi mmasi ka mma na iguzogide nchara ka mma35, ebe nsonaazụ ziri ezi na ọnụọgụgụ na-egosi usoro dị iche na nha nke usoro. Na mgbakwunye, nguzogide nchara nke ígwè na-adaberekwa na ogo nke nhazi ọka, mbelata nha ọka, mmụba na obere mgbanwe na njupụta dislocation nke na-eme n'oge ọgwụgwọ thermomechanical36,37,38. Ihe nlele ndị a na-arụ ọrụ ọkụ na-egosipụta ọdịdị ọka karịa, nke na-egosi mkpụrụ micron, ebe mgbanaka dị nro a hụrụ na ihe nlele oyi na-akpọgharị (Foto mgbakwunye 3) na-egosi mmụba dị ukwuu na nhazi ọka na nanoscale na ọrụ gara aga6, nke kwesịrị itinye aka na mmepụta ihe nkiri na mmụba nke iguzogide nchara. Njupụta ndọpụ elu na-ejikọkarị ya na obere iguzogide olulu mmiri, nke kwekọrọ na nha elektrọnik.
A mụọla mgbanwe na ọnọdụ kemịkalụ nke obere mpaghara nke ihe ndị bụ isi site na iji X-PEEM. N'agbanyeghị ọtụtụ ihe ndị na-agwakọta ihe, a họọrọ Cr, Fe, Ni na Ce39 ebe a, ebe ọ bụ na Cr bụ ihe dị mkpa maka imepụta ihe nkiri passivation, Fe bụ ihe bụ isi na ígwè, Ni na-emekwa ka passivation dịkwuo mma ma na-edozi nhazi usoro ferrite-austenitic na ebumnuche nke mgbanwe Ce. Site na ịgbanwe ike nke radieshon synchrotron, e ji ihe ndị bụ isi nke Cr (ọnụ L2.3), Fe (ọnụ L2.3), Ni (ọnụ L2.3) na Ce (ọnụ M4.5) kpuchie RAS site n'elu. Ọkụ na-akpụ ọkụ na oyi na-atụgharị Ce-2507 SDSS. Emere nyocha data kwesịrị ekwesị site na itinye nhazi ike na data ebipụtara (dịka ọmụmaatụ XAS 40, 41 na Fe L2, ọnụ 3).
Na eserese nke 2, eserese nke 2 na-egosi onyonyo X-PEEM nke ọrụ ọkụ (Foto nke 2a) na nke oyi na-akpọgharị (Foto nke 2d) Ce-2507 SDSS na akụkụ XAS kwekọrọ na Cr na Fe L2,3 na ebe akara nke ọ bụla. Akụkụ L2,3 nke XAS na-enyocha ọnọdụ 3d na-enweghị onye nọ na ya mgbe emechara foto elektrọn na ọkwa nkewa nke spin-orbit 2p3/2 (L3 edge) na 2p1/2 (L2 edge). E nwetara ozi gbasara ọnọdụ valence nke Cr site na XAS na nsọtụ L2,3 na eserese nke 2b, e. Ntụnyere ya na ndị ikpe. 42,43 gosiri na ahụrụ 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+, nke kwekọrọ na ion Cr2O3. Ihe nlele nnwale ahụ kwekọrọ na mgbakọta echiche egosiri na panel b na e, nke e nwetara site na ọtụtụ mgbakọta nke ubi kristal na njikọ Cr L2.3 site na iji ubi kristal nke 2.0 eV44. E ji oyi akwa Cr2O3 kpuchie elu abụọ nke SDSS a na-arụ ọrụ ọkụ na nke a na-akpọ oyi.
onyonyo okpomọkụ X-PEEM nke SDSS nwere mgbanwe okpomọkụ nke kwekọrọ na b Cr L2.3 onu na c Fe L2.3 onu, d onyonyo okpomọkụ X-PEEM nke SDSS oyi a na-akpọgharị nke kwekọrọ na e Cr L2.3 onu na f Fe L2 .3 akụkụ ọnụ (f). A na-ese onyinyo XAS n'ọnọdụ oghere dị iche iche akara na onyonyo okpomọkụ (a, d), ahịrị oroma ntụpọ dị na (b) na (e) na-anọchite anya spectra XAS nke Cr3+ nke e mere ka ọ dị ka nke nwere uru ubi kristal nke 2.0 eV. Maka onyonyo X-PEEM, jiri palette okpomọkụ iji melite ọgụgụ onyonyo, ebe agba sitere na acha anụnụ anụnụ ruo uhie kwekọrọ na ike nke nnabata X-ray (site na ala ruo elu).
N'agbanyeghị gburugburu kemịkalụ nke ihe ndị a dị n'ime ígwè, ọnọdụ kemịkalụ nke mgbakwunye nke ihe ndị na-agwakọta Ni na Ce maka ihe atụ abụọ ahụ agbanwebeghị. Ihe osise ọzọ. Foto 5-9 na-egosi onyonyo X-PEEM na spectra XAS kwekọrọ maka Ni na Ce n'ọnọdụ dị iche iche n'elu ihe atụ ndị a na-arụ ọrụ ọkụ na nke oyi na-agbagharị. Ni XAS na-egosi ọnọdụ oxidation nke Ni2+ n'elu elu niile a tụrụ nke ihe atụ ndị a na-arụ ọrụ ọkụ na nke oyi na-agbagharị (Mkparịta ụka mgbakwunye). Ọ dị mkpa ịmara na, n'ihe gbasara ihe atụ ndị a na-arụ ọrụ ọkụ, ahụghị akara XAS nke Ce, ebe n'ihe gbasara ihe atụ ndị a na-agbagharị oyi, a hụrụ ụdị Ce3+. Nleba anya nke ntụpọ Ce na ihe atụ ndị a na-agbagharị oyi gosiri na Ce na-apụtakarị n'ụdị ihe ndị na-akpata mmiri.
N'ime SDSS nke nwere mgbanwe okpomọkụ, ahụghị mgbanwe nhazi mpaghara na XAS na nsọtụ Fe L2,3 (Foto 2c). Agbanyeghị, matrix Fe micro-regional na-agbanwe ọnọdụ kemịkalụ ya na isi asaa ahọpụtara na-enweghị usoro nke SDSS oyi na-agbagharị, dịka egosiri na Fig. 2f. Na mgbakwunye, iji nweta echiche ziri ezi nke mgbanwe na ọnọdụ Fe na ebe ahọpụtara na Fig. 2f, emere ọmụmụ ihe elu mpaghara (Foto 3 na Fig. 10) ebe ahọpụtara mpaghara okirikiri pere mpe. Ejiri ọtụtụ mgbakọ ubi kristal mee ihe nlereanya XAS spectra nke nsọtụ Fe L2,3 nke sistemụ α-Fe2O3 na Fe2+ octahedral oxides site na iji ubi kristal nke 1.0 (Fe2+) na 1.0 (Fe3+)44. Anyị na-ahụ na α-Fe2O3 na γ-Fe2O3 nwere ụdịdị dị iche iche nke mpaghara45,46, Fe3O4 nwere njikọta nke Fe2+ na Fe3+,47, na FeO45 dị ka oxide Fe2+ nke na-agbanwe agbanwe (3d6). Anyị na-ahụ na α-Fe2O3 na γ-Fe2O3 nwere ụdịdị dị iche iche nke mpaghara45,46, Fe3O4 nwere njikọta nke ma Fe2+ na Fe3+,47, na FeO45 dị ka oxide Fe2+ nke na-agbanwe agbanwe (3d6).Mara na α-Fe2O3 na γ-Fe2O3 nwere ụdị dị iche iche nke mpaghara45,46, Fe3O4 na-ejikọta ma Fe2+ na Fe3+,47 na FeO45 n'ụdị oxide divalent Fe2+ (3d6).Rịba ama na α-Fe2O3 na γ-Fe2O3 nwere ụdịdị dị iche iche nke mpaghara45,46, Fe3O4 nwere njikọta nke Fe2+ na Fe3+,47 na FeO45 na-arụ ọrụ dị ka divalent Fe2+ oxide (3d6). ion Fe3+ niile dị na α-Fe2O3 nwere naanị ọnọdụ Oh, ebe γ-Fe2O3 na-anọchite anya Fe3+ t2g [Fe3+5/3V1/3] eg O4 spinel nwere oghere dị na ọnọdụ dịka ọmụmaatụ. Ya mere, ion Fe3+ dị na γ-Fe2O3 nwere ma ọnọdụ Td na Oh. Dịka ekwuru na akwụkwọ gara aga,45 ọ bụ ezie na oke ike nke abụọ dị iche, oke ike ha dịka ọmụmaatụ/t2g bụ ≈1, ebe n'okwu a oke ike a hụrụ dịka ọmụmaatụ/t2g bụ ihe dị ka 1. Nke a anaghị ekwe ka o kwe omume na n'ọnọdụ dị ugbu a naanị Fe3+ dị. N'ịtụle ihe gbasara Fe3O4 na Fe2+ na Fe3+, ihe mbụ a maara na ọ nwere akụkụ L3 dị ala karịa (ike karịa) maka Fe na-egosi obere (buru ibu) steeti na-enweghị onye bi na ya. Nke a metụtara Fe2+ (Fe3+), nke na-egosi na ihe mbụ nke mmụba ahụ na-egosi mmụba na ọdịnaya nke Fe2+47. Nsonaazụ ndị a na-egosi na ọnụnọ nke Fe2+ na γ-Fe2O3, α-Fe2O3 na/ma ọ bụ Fe3O4 na-achịkwa elu oyi nke ngwakọta ahụ.
Foto onyonyo okpomọkụ nke fotoelectron buru ibu nke spectra XAS (a, c) na (b, d) na-agafe nsọtụ Fe L2,3 n'ọnọdụ dị iche iche n'ime mpaghara ahọpụtara 2 na E na Fig. 2d.
A na-ese foto nnwale e nwetara (Foto 4a na Foto Mgbakwunye 11) ma tụnyere ya na data maka ihe mejupụtara dị ọcha 40, 41, 48. Ụdị atọ dị iche iche nke Fe L-ọnụ XAS spectra a hụrụ n'ime nnwale (XAS-1, XAS-2 na XAS-3: Fig. 4a). Karịsịa, a hụrụ ụdị spectrum 2-a (nke a kpọrọ XAS-1) na Fig. 3b nke sochiri ụdị spectrum 2-b (nke a kpọrọ XAS-2) n'elu mpaghara nchọpụta dum, ebe a hụrụ ụdị spectrum dị ka E-3 na fig 3d (nke a kpọrọ XAS-3) n'ebe ụfọdụ. Dịka iwu, ejiri paramita anọ chọpụta ọnọdụ valence dị na ihe atụ a na-amụ: (1) njirimara spectral L3 na L2, (2) ọnọdụ ike nke njirimara L3 na L2, (3) ọdịiche ike L3-L2. , (4) oke ike L2/L3. Dịka ihe a hụrụ anya si dị (Foto 4a), ihe atọ Fe niile, ya bụ, Fe0, Fe2+, na Fe3+, dị n'elu SDSS a na-amụ. Oke ike agbakọrọ L2/L3 gosikwara ọnụnọ nke ihe atọ ahụ niile.
a Eserese XAS nke Fe nke e mere ka ọ dị ka nke Fe nwere data nnwale atọ dị iche iche a hụrụ (ahịrị siri ike XAS-1, XAS-2 na XAS-3 kwekọrọ na 2-a, 2-b na E-3 na Fig. 2 na 3) Ntụnyere, Octahedrons Fe2+, Fe3+ nwere uru ubi kristal nke 1.0 eV na 1.5 eV, n'otu n'otu, data nnwale ejiri bd (XAS-1, XAS-2, XAS-3) tụọ na data LCF kachasị mma (ahịrị ojii siri ike), nakwa n'ụdị spectra XAS-3 yana Fe3O4 (ọnọdụ agwakọtara nke Fe) na Fe2O3 (ezigbo Fe3+).
E jiri usoro nhazi linear (LCF) nke ọkọlọtọ atọ 40, 41, 48 tụọ ihe mejupụtara ígwè oxide. E tinyere LCF n'ọrụ maka spectra Fe L-edge XAS atọ ahọpụtara nke na-egosi ọdịiche kachasị elu, ya bụ XAS-1, XAS-2 na XAS-3, dịka egosiri na Fig. 4b-d. Maka ihe ndị e ji etinye LCF, a tụlere 10% Fe0 n'ọnọdụ niile n'ihi na anyị hụrụ obere oghere na data niile, nakwa n'ihi na ígwè ígwè bụ isi ihe mejupụtara ígwè. N'ezie, omimi nke X-PEEM maka Fe (~ 6 nm)49 buru ibu karịa ọkpụrụkpụ oyi akwa oxidation nke a tụrụ anya ya (ntụgharị karịa 4 nm), na-enye ohere ịchọpụta mgbaàmà site na matrix ígwè (Fe0) n'okpuru oyi akwa passivation. N'ezie, omimi nke X-PEEM maka Fe (~ 6 nm)49 buru ibu karịa ọkpụrụkpụ oyi akwa oxidation nke a tụrụ anya ya (ntụgharị karịa 4 nm), na-enye ohere ịchọpụta mgbaàmà site na matrix ígwè (Fe0) n'okpuru oyi akwa passivation. Действительно. позволяет обнаружить сигнал от железной матрицы (Fe0) под пассивирующим слоем. N'ezie, omimi nke nyocha X-PEEM maka Fe (~6 nm)49 karịrị ọkpụrụkpụ nke oyi akwa oxidation (ntụgharị karịa 4 nm), nke na-eme ka o kwe omume ịchọpụta mgbaàmà sitere na matrix ígwè (Fe0) n'okpuru oyi akwa passivation.事实上，X-PEEM 对Fe（~6 nm）49 的检测深度大于估计的氧化层厚度（略> 4 nm），允许检测来自钝化层下方的铁基体（Fe0）的信号。事实上 ， 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 信号信号Фактически, глубина обнаружения Fe (~ 6 нм) 49 с помощью X-PEEM больше. > 4 нм), что позволяет обнаруживать сигнал от железной матрицы (Fe0) ниже пассивирующего слоя. N'eziokwu, omimi nke nchọpụta Fe (~6 nm) 49 site na X-PEEM karịrị ọkpụrụkpụ a tụrụ anya ya nke oyi akwa oxide (ntụgharị karịa 4 nm), nke na-enye ohere ịchọpụta mgbaàmà site na matrix ígwè (Fe0) n'okpuru oyi akwa passivation. .E mere ọtụtụ njikọta Fe2+ na Fe3+ iji chọta azịza kacha mma maka data nnwale a hụrụ. Na fig. 4b na-egosi ụdị XAS-1 maka njikọta nke Fe2+ na Fe3+, ebe nha nke Fe2+ na Fe3+ yiri ihe dị ka 45%, na-egosi ọnọdụ oxidation agwakọtara nke Fe. Ọ bụ ezie na maka ụdị XAS-2, pasentị nke Fe2+ na Fe3+ na-aghọ ~30% na 60%, n'otu n'otu. Fe2+ erughị Fe3+. Oke nke Fe2+ na Fe3, hà nhata 1:2, pụtara na enwere ike ịmepụta Fe3O4 n'otu oke dị n'etiti ions Fe. Na mgbakwunye, maka ụdị XAS-3, pasentị nke Fe2+ na Fe3+ na-aghọ ~10% na 80%, nke na-egosi mgbanwe dị elu nke Fe2+ gaa na Fe3+. Dịka ekwuru n'elu, Fe3+ nwere ike ịpụta site na α-Fe2O3, γ-Fe2O3 ma ọ bụ Fe3O4. Iji ghọta isi iyi Fe3+ kacha nwee ike, e ji ụkpụrụ Fe3+ dị iche iche see XAS-3 na eserese 4e, na-egosi myirịta na ọkọlọtọ abụọ ahụ mgbe a na-atụle oke B. Agbanyeghị, ike nke oke ubu (A: site na Fe2+) na oke ike B/A na-egosi na ụdị XAS-3 dị nso, mana ọ dabaghị na ụdị γ-Fe2O3. Ma e jiri ya tụnyere nnukwu γ-Fe2O3, oke Fe 2p XAS nke A SDSS nwere obere ike dị elu (Fig. 4e), nke na-egosi ike dị elu nke Fe2+. Ọ bụ ezie na ụdị XAS-3 yiri nke γ-Fe2O3, ebe Fe3+ dị na ọnọdụ Oh na Td, njirimara nke ọnọdụ valence dị iche iche na nhazi naanị n'akụkụ L2,3 ma ọ bụ oke ike L2/L3 ka bụ isiokwu nke nyocha na-aga n'ihu. mkparịta ụka n'ihi mgbagwoju anya nke ihe dị iche iche na-emetụta ụdị ikpeazụ41.
Na mgbakwunye na ọdịiche dị n'ọkwa kemịkalụ nke mpaghara ndị ahọpụtara nke akọwara n'elu, a tụlekwara ọdịiche dị n'etiti kemịkalụ zuru ụwa ọnụ nke ihe ndị bụ isi Cr na Fe site na ịkewa spectra XAS niile enwetara na elu ihe nlele site na iji usoro njikọta K-means. Profaịlụ akụkụ Cr L na-emepụta otu abụọ kacha mma kesara n'ebe dị iche iche na ihe atụ ndị a na-arụ ọrụ ọkụ na nke oyi na-agbagharị na Fig. 5. O doro anya na a naghị ahụ mgbanwe nhazi mpaghara dị ka ihe yiri ya, ebe ọ bụ na centroids abụọ nke spectra XAS Cr yiri ya. Ụdị spectral ndị a nke otu abụọ ahụ fọrọ nke nta ka ọ bụrụ otu na ndị kwekọrọ na Cr2O342, nke pụtara na oyi akwa Cr2O3 dị n'otu nha na SDSS.
Cr L K-pụtara mkpokọta mpaghara nsọtụ, b bụkwa centroid XAS kwekọrọ. Nsonaazụ nke K-pụtara ntụnyere X-PEEM nke SDSS a na-akpọ "cold-rolled": c Cr mpaghara nsọtụ L2.3 nke clusters K-pụtara na d centroid XAS kwekọrọ.
Iji gosi maapụ FeL dị mgbagwoju anya karị, e jiri ụyọkọ anọ na ise emelitere na centroids ha (profaịlụ spectral) mee ihe maka ihe atụ ndị a na-arụ ọrụ ọkụ na nke a na-akpọ "cold-rolled", n'otu n'otu. Ya mere, enwere ike nweta pasentị (%) nke Fe2+ na Fe3+ site na itinye LCF egosiri na Fig.4. E jiri pseudoelectrode potential Epseudo dị ka ọrụ nke Fe0 kpughee enweghị njikọ microchemical nke ihe nkiri oxide elu. A na-eme atụmatụ Epseudo site na iwu ngwakọta,
ebe \(\rm{E}_{\rm{Fe}/\rm{Fe}^{2 + (3 + )}}\) hà nhata \(\rm{Fe} + 2e^ – \ to \rm {Fe}^{2 + (3 + )}\), 0.440 na 0.036 V, n'otu n'otu. Mpaghara ndị nwere obere ikike nwere ọdịnaya dị elu nke ngwakọta Fe3+. Nkesa nwere ike na ihe nlele ndị nwere mgbanwe okpomọkụ nwere mkpụrụedemede nwere oke mgbanwe nke ihe dị ka 0.119 V (Fig. 6a, b). Nkesa nwere ike a nwere njikọ chiri anya na elu ala (Fig. 6a). A hụghị mgbanwe ndị ọzọ dabere na ọnọdụ n'ime ime laminar dị n'okpuru (Fig. 6b). N'ụzọ megidere nke ahụ, maka njikọ nke oxides dị iche iche na ọdịnaya dị iche iche nke Fe2+ na Fe3+ na SDSS oyi-mpịachi, mmadụ nwere ike ịhụ ọdịdị na-abụghị otu nke pseudopotential (Fig. 6c, d). Fe3+ oxides na/ma ọ bụ (oxy) hydroxides bụ isi ihe mejupụtara nchara ígwè ma na-abanye na oxygen na mmiri50. N'okwu a, a na-ewere agwaetiti ndị bara ọgaranya na Fe3+ dị ka ndị kesara n'ógbè ahụ ma enwere ike iwere ha dị ka ebe rere ure. N'otu oge ahụ, enwere ike iji gradient dị na ubi nwere ike, kama uru zuru oke nke ike, dị ka ihe ngosi maka ebe ebe nchara na-arụ ọrụ. Nkesa Fe2+ na Fe3+ a na-adịghị nhata n'elu SDSS oyi a na-akpọgharị nwere ike ịgbanwe kemịkalụ mpaghara ahụ ma nye mpaghara elu na-arụ ọrụ nke ọma n'oge mmebi ihe nkiri oxide na mmeghachi omume nchara, na-ekwe ka matriks ígwè dị n'okpuru nọgide na-emebi emebi, na-ebute ọdịiche dị n'ime ihe onwunwe ma belata ihe nchebe nke oyi akwa na-agafe agafe.
K-pụtara ụyọkọ na etiti XAS kwekọrọ na mpaghara Fe L2.3 nke X-PEEM ac na-ekpo ọkụ na df nke SDSS a na-akpọ "cold-rolled". a, d K-pụtara atụmatụ klọb nke ejiri kpuchie onyonyo X-PEEM. A kpọtụrụ aha pseudoelectrode potential (Epseudo) yana atụmatụ klọsta K-means. Ịcha nke onyonyo X-PEEM, dịka agba dị na Fig. 2, kwekọrọ na ike mmịpụta X-ray.
Ọnọdụ kemịkalụ dị iche iche nke Fe dị ka Cr mana ọ na-eduga na mmebi ihe nkiri oxide dị iche iche na ụkpụrụ nchara na Ce-2507 nke a na-arụ ọrụ ọkụ na nke a na-akpọ "cold-rolled". A mụọla nke ọma ihe onwunwe nke Ce-2507 a na-akpọ "cold rolled". Banyere mmepụta nke oxides na hydroxides nke Fe n'ikuku gburugburu n'ọrụ a fọrọ nke nta ka ọ bụrụ nke na-anọpụ iche, mmeghachi omume ndị a bụ ndị a:
Mmeghachi omume ndị a dị n'elu na-eme n'ọnọdụ ndị a dabere na nyocha X-PEEM. Obere ubu nke kwekọrọ na Fe0 na-ejikọta ya na ígwè ígwè dị n'okpuru. Mmeghachi omume nke Fe ígwè na gburugburu ebe obibi na-eme ka akwa Fe(OH)2 (nha nhata (5)) dịkwuo mma, nke na-eme ka akara Fe2+ dịkwuo mma na XAS nke Fe L-n'ọnụ. Ikpughe ikuku ruo ogologo oge nwere ike ibute mmepụta nke Fe3O4 na/ma ọ bụ Fe2O3 oxides mgbe Fe(OH)252,53 gasịrị. Ụdị Fe abụọ kwụsiri ike, Fe3O4 na Fe2O3, nwekwara ike ịmepụta na akwa nchekwa bara ụba nke Cr3+, nke Fe3O4 na-ahọrọ nhazi otu na nke na-arapara. Ọnụnọ nke abụọ ahụ na-ebute ọnọdụ oxidation agwakọtara (XAS-1 spectrum). Ụdị XAS-2 kwekọrọ na Fe3O4. Ọ bụ ezie na nlele nke XAS-3 spectra n'ọtụtụ ebe gosiri mgbanwe zuru oke na γ-Fe2O3. Ebe ọ bụ na omimi nke radieshọn X-ray ndị a na-agbasaghị dị ihe dị ka nm 50, mgbaàmà sitere na oyi akwa dị ala na-eme ka elu A dịkwuo elu.
Ụdị XPA na-egosi na ihe mejupụtara Fe dị na ihe nkiri oxide nwere nhazi oyi akwa jikọtara ya na oyi akwa Cr oxide. N'adịghị ka ihe ịrịba ama nke passivation n'ihi enweghị nhazi mpaghara nke Cr2O3 n'oge nchara, n'agbanyeghị oyi akwa nke Cr2O3 n'ọrụ a, a na-ahụ obere iguzogide nchara n'okwu a, ọkachasị maka ihe atụ oyi na-atụgharị. Enwere ike ịghọta omume a hụrụ dị ka ọdịiche nke ọnọdụ oxidation kemịkalụ na oyi akwa elu (Fe), nke na-emetụta arụmọrụ nchara. N'ihi otu stoichiometry nke oyi akwa elu (iron oxide) na oyi akwa ala (chromium oxide)52,53 mmekọrịta ka mma (njikọta) n'etiti ha na-eduga na mbufe ngwa ngwa nke ion ígwè ma ọ bụ oxygen na lattice, nke, n'aka nke ya, na-eduga na mmụba na iguzogide nchara. Ya mere, oke stoichiometric na-aga n'ihu, ya bụ, otu ọnọdụ oxidation nke Fe, ka mma karịa mgbanwe stoichiometric mberede. SDSS nke nwere ntụpọ okpomọkụ nwere elu dị ka nke ọma, oyi akwa nchebe dị nkọ, na iguzogide nchara ka mma. Ebe maka SDSS oyi na-akpọgharị, ọnụnọ nke agwaetiti bara ọgaranya nke Fe3+ n'okpuru oyi akwa nchebe na-emebi iguzosi ike n'ezi ihe nke elu ahụ ma na-akpata nchara galvanic na substrate dị nso, nke na-eduga na mbelata dị nkọ na Rp (Tebụl 1). A na-ebelata spectrum EIS na iguzogide nchara ya. A pụrụ ịhụ na nkesa mpaghara nke agwaetiti bara ọgaranya nke Fe3+ n'ihi mgbanwe plastik na-emetụtakarị iguzogide nchara, nke bụ nnukwu ihe ịga nke ọma n'ọrụ a. Ya mere, ọmụmụ ihe a na-egosi onyonyo spectroscopic nke mbelata na iguzogide nchara nke ihe nlele SDSS nke usoro mgbanwe plastik mụrụ.
Tinyere nke ahụ, ọ bụ ezie na ngwakọta ala dị ụkọ na ígwè nkebi abụọ na-egosi arụmọrụ ka mma, mmekọrịta nke ihe mgbakwunye a na matriks ígwè nke ọ bụla n'ihe gbasara omume nchara dịka igwe onyonyo spectroscopic si dị ka ihe na-adịghị adịkarị mfe nghọta. Ọdịdị nke akara Ce (site na XAS M-egeds) na-apụta naanị n'ebe ole na ole n'oge ntugharị oyi, mana ọ na-apụ n'anya n'oge mgbanwe ọkụ nke SDSS, na-egosi mmiri ozuzo mpaghara nke Ce na matriks ígwè, kama njikọta yiri nke ahụ. Ọ bụ ezie na ọ naghị eme ka njirimara igwe nke SDSS6,7 ka mma nke ukwuu, ọnụnọ nke ihe ndị dị ụkọ n'ụwa na-ebelata nha nke ihe ndị a ma chee na ọ na-egbochi olulu na mpaghara mbụ54.
Na mmechi, ọrụ a na-ekpughe mmetụta nke ọdịiche dị n'elu na nchara nke 2507 SDSS gbanwere na cerium site na ịtụle ọdịnaya kemịkalụ nke ihe mejupụtara nanoscale. Anyị na-aza ajụjụ a ihe mere ígwè anaghị agba nchara ji emebi ọbụna n'okpuru oyi akwa oxide nchebe site na ịtụle obere nhazi ya, kemistri elu, na nhazi mgbaàmà site na iji K-means clustering. E guzobela na agwaetiti ndị bara ọgaranya na Fe3+, gụnyere nhazi octahedral na tetrahedral ha tinyere njirimara niile nke agwakọtara Fe2+/Fe3+, bụ isi iyi nke mmebi na nchara nke ihe nkiri oxide oyi-rolled SDSS. Nanoislands nke Fe3+ na-achị na-eduga na nguzogide nchara adịghị mma ọbụlagodi na ọnụnọ nke oyi akwa passivating Cr2O3 zuru oke. Na mgbakwunye na ọganihu usoro n'ịchọpụta mmetụta nke heterogeneity kemịkalụ nanoscale na nchara, a na-atụ anya na ọrụ na-aga n'ihu ga-akpali usoro injinia iji melite nguzogide nchara nke ígwè anaghị agba nchara n'oge imepụta ígwè.
Iji kwadebe Ce-2507 SDSS ingot ejiri mee ihe n'ọmụmụ ihe a, a gbazere ngwakọta agwakọtara gụnyere Fe-Ce master alloy ejiri ọkpọkọ ígwè dị ọcha mechie n'ime ọkụ induction ugboro 150 kg iji mepụta ígwè gbazere agbaze ma wụsa ya n'ime ebu. E depụtara ihe mejupụtara kemịkalụ a tụrụ (wt%) na Tebụl Mgbakwunye 2. A na-ebu ụzọ kpoo ingots ọkụ n'ime blọk. E mesịa, a na-eme ka ọ dị ọkụ na 1050°C ruo nkeji 60 iji nweta ígwè n'ọnọdụ mmiri siri ike, wee gbanyụọ ya na mmiri ruo okpomọkụ ụlọ. A mụrụ ihe nlereanya ndị a mụrụ nke ọma site na iji TEM na DOE iji mụọ usoro, nha ọka na ọdịdị ya. Enwere ike ịchọta ozi zuru ezu gbasara ihe nlele na usoro mmepụta na isi mmalite ndị ọzọ6,7.
A haziri ihe nlele cylindrical (φ10 mm × 15 mm) maka mkpakọ ọkụ ka axis nke silinda ahụ wee dị ka ntụziaka mgbanwe nke blọk ahụ. E mere mkpakọ okpomọkụ dị elu na okpomọkụ dị iche iche n'etiti 1000-1150°C site na iji ihe ngosi okpomọkụ Gleeble-3800 na ọnụego nrụgide na-adịgide adịgide na oke 0.01-10 s-1. Tupu mgbanwe, a na-ekpo ọkụ ihe nlele ahụ na ọnụego 10 °C s-1 maka nkeji 2 na okpomọkụ ahọpụtara iji wepụ gradient okpomọkụ. Mgbe ha nwetasịrị otu okpomọkụ, a gbanwere ihe nlele ahụ ka ọ bụrụ ezigbo uru nrụgide nke 0.7. Mgbe mgbanwe ahụ gasịrị, a na-eji mmiri emenyụ ihe nlele ahụ ozugbo iji chekwaa nhazi ahụ mebiri emebi. A na-ebipụ ihe nlele ahụ siri ike na ntụnye aka. Maka ọmụmụ ihe a kpọmkwem, anyị họọrọ ihe nlele nwere ọnọdụ nrụgide ọkụ nke 1050°C, 10 s-1 n'ihi na microhardness ahụ a hụrụ dị elu karịa ihe nlele ndị ọzọ7.
E jiri ihe nlele Ce-2507 siri ike nke dị oke ibu (80 × 10 × 17 mm3) mee ihe n'ime igwe mpịachi LG-300 nke nwere usoro atọ asynchronous nke nwere ihe eji arụ ọrụ kachasị mma n'etiti ọkwa mgbanwe ndị ọzọ niile6. Ọnụego nrụgide na mbelata ọkpụrụkpụ maka ụzọ ọ bụla bụ 0.2 m·s-1 na 5%, n'otu n'otu.
E jiri Autolab PGSTAT128N electrochemical workstation mee ihe maka nha elektrọnik SDSS mgbe oyi gbanyere ya ruo na mbelata 90% na ọkpụrụkpụ (nha nhata 1.0 nke ezigbo nje) na mgbe ịpịsịrị ọkụ na 1050°C maka 10 s-1 ruo ezigbo nje nke 0.7. Ebe ọrụ ahụ nwere sel elektrọd atọ nwere elektrọd calomel juru eju dị ka elektrọd ntụaka, elektrọd graphite counter, na ihe nlele SDSS dị ka elektrọd na-arụ ọrụ. E bepụrụ ihe nlele ndị ahụ n'ime silinda nwere dayameta nke 11.3 mm, n'akụkụ ya nke e ji waya ọla kọpa gbazee. E mesịa jiri epoxy dozie ihe nlele ndị ahụ, na-ahapụ ebe mepere emepe nke 1 cm2 dị ka elektrọd na-arụ ọrụ (akụkụ ala nke ihe nlele cylindrical). Kpachara anya mgbe ị na-agwọ epoxy na mgbe a na-asacha ya na ịchacha ya iji zere mgbawa. E gwepịara elu ọrụ ma jiri ihe mkpuchi diamond polishing nke nha nha ya bụ 1 μm mee ka ọ dị mma, saa ya na mmiri a gwakọtara agwakọta na ethanol, ma kpọọ nkụ na ikuku oyi. Tupu a tụọ nha elektrọnik, a na-ekpughere ihe nlele ndị a na-egbuke egbuke n'ikuku ruo ọtụtụ ụbọchị iji mepụta ihe nkiri oxide eke. A na-eji mmiri mmiri nke FeCl3 (6.0 wt%), nke kwụsiri ike ruo pH = 1.0 ± 0.01 na HCl dịka ndụmọdụ ASTM si dị, iji mee ka nchara ígwè anaghị agba nchara 55 dị ngwa ngwa n'ihi na ọ na-emebi emebi ma ọ bụrụ na ọ dị n'ihu ion chloride nwere ikike oxidation siri ike na obere pH. Ụkpụrụ gburugburu ebe obibi G48 na A923. Mikpuo ihe nlele ahụ n'ime ihe nlele ahụ ruo otu awa iji ruo ọnọdụ kwụsiri ike tupu ị mee nha ọ bụla. Maka ihe nlele siri ike, nke a kpụrụ ọkụ, na nke a na-akpọ "cold-rolled", e mere nha impedance na open circuit potentials (OPC) nke 0.39, 0.33, na 0.25 V, n'otu n'otu, na oke ugboro site na 1 105 ruo 0.1 Hz na oke nke 5 mV. E meghachiri ule kemịkalụ niile ma ọ dịkarịa ala ugboro atọ n'okpuru otu ọnọdụ ahụ iji hụ na enwere ike imepụtaghachi data.
Maka nha HE-SXRD, a tụrụ blọk ígwè akụkụ anọ nke nha ya bụ 1 × 1 × 1.5 mm3 iji tụọ nhazi nke usoro ọkụ nke igwe ọkụ Brockhouse dị elu na CLS, Canada56. E mere nchịkọta data na geometry Debye-Scherrer ma ọ bụ geometry nnyefe na okpomọkụ ụlọ. Ogologo ogologo X-ray nke ejiri LaB6 calibrator mee 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 isi iyi X-ray ụlọ nyocha. A chọtara ihe nlele ahụ n'ebe dị anya nke 740 mm site na ihe nchọpụta ahụ. Olu nchọpụta nke ihe nlele ọ bụla bụ 0.2 × 0.3 × 1.5 mm3, nke a na-ekpebi site na nha ọkụ na ọkpụrụkpụ ihe nlele. E ji ihe nchọpụta mpaghara Perkin Elmer, ihe nchọpụta X-ray panel dị larịị, pikselụ 200 µm, 40 × 40 cm2 chịkọta data niile site na iji oge mkpughe nke 0.3 s na okpokolo agba 120.
E mere nha X-PEEM nke sistemụ nlereanya abụọ ahọpụtara na ọdụ njedebe Beamline MAXPEEM PEEM dị na ụlọ nyocha MAX IV (Lund, Sweden). E kwadebere ihe nlele n'otu ụzọ ahụ e si atụ ihe nlele electrochemical. E debere ihe nlele ndị a kwadebere n'ikuku ruo ọtụtụ ụbọchị ma wepụ gas n'ime ụlọ vacuum dị elu tupu e jiri synchrotron photons mee ka ha gbaa ọkụ. E nwetara mkpebi ike nke ahịrị ọkụ site n'ịtụ ụdị ion mmepụta na mpaghara mkpali site na N 1 s ruo 1\(\pi _g^ \ast\) dị nso na hv = 401 eV na N2 yana ịdabere na ike photon na E3/2, 57. Ihe atụ spectra nyere ΔE (obosara nke ahịrị spectral) ihe dị ka 0.3 eV na oke ike a tụrụ. Ya mere, a na-eme atụmatụ na mkpebi ike beamline bụ E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 na flux ≈1012 ph/s site na iji monochromator SX-700 agbanwere agbanwe nwere akara Si 1200-line mm−1 maka ọnụ ọnụ Fe 2p L2,3, ọnụ ọnụ Cr 2p L2,3, ọnụ ọnụ Ni 2p L2,3, na ọnụ ọnụ Ce M4,5. Ya mere, a na-eme atụmatụ na mkpebi ike beamline bụ E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 na flux ≈1012 ph/s site na iji monochromator SX-700 agbanwere agbanwe nwere akara Si 1200-line mm−1 maka ọnụ ọnụ Fe 2p L2.3, ọnụ ọnụ Cr 2p L2.3, ọnụ ọnụ Ni 2p L2.3, na ọnụ ọnụ Ce M4.5. Таkym obrazom, ENERGETICESCOE RAZRESHENYE KANALA PUCHKA BYLO OTSENNO KA E/∆E = 700 В/0,3 эВ> 2000 при использовании модифицированного монохроматора SX-700 с решеткой Si 1200 штрихов/мм для Fe кромрка, L2,3, кромка Ni 2p L2,3 na кромка Ce M4,5. Ya mere, a chọpụtara na mkpebi ike nke ọwa ọkụ eletrik dị ka E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 na flux ≈1012 f/s site na iji monochromator SX-700 agbanweela agbanwe nke nwere grating Si nke ahịrị 1200/mm maka ọnụ ọnụ Fe 2p L2,3, ọnụ ọnụ Cr 2p L2.3, ọnụ ọnụ Ni 2p L2.3, na ọnụ ọnụ Ce M4.5.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，通过为承 1 Si00光栅的改进的SX-700 单色器用于 Fe 2p L2,3 边缘、Cr 2p L2,3 边缘、Ni 2p L2,3 边缘和用于因此1200 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、Cr 2p L2.3边缘和Ce M4.5 边缘.Ya mere, mgbe ị na-eji monochromator SX-700 agbanweela nke nwere akara 1200 Si grating. 3, Cr edge 2p L2.3, Ni edge 2p L2.3 na Ce edge M4.5.Nyochaa ike foton na usoro 0.2 eV. Na ike ọ bụla, e dekọrọ onyonyo PEEM site na iji ihe nchọpụta CMOS nke TVIPS F-216 nke eriri jikọtara ya na bin abụọ nke 2, nke na-enye mkpebi nke pikselụ 1024 × 1024 na mpaghara anya 20 µm. Oge ikpughe nke onyonyo ndị a bụ 0.2 s, nkezi okpokolo iri na isii. A na-ahọrọ ike onyonyo fotoelectron n'ụzọ iji nye akara elektrọn nke abụọ kachasị elu. E mere nha niile na ọnọdụ nkịtị site na iji eriri photon nke nwere polarized linearly. Enwere ike ịchọta ozi ndị ọzọ gbasara nha na ọmụmụ ihe gara aga. Mgbe a mụsịrị ụdị nchọpụta electron niile (TEY) na ngwa ya na X-PEEM49, a na-eme atụmatụ na omimi nnwale nke usoro a dị ihe dị ka 4-5 nm maka akara Cr na ihe dị ka 6 nm maka Fe. Omimi Cr dị nnọọ nso na ọkpụrụkpụ nke ihe nkiri oxide (~4 nm) 60,61 ebe omimi Fe buru ibu karịa ọkpụrụkpụ. XRD a chịkọtara n'ọnụ ọnụ Fe L bụ ngwakọta nke XRD nke iron oxides na Fe0 site na matrix. N'okwu mbụ, ike nke elektrọn ndị a na-ewepụta sitere na ụdị elektrọn niile nwere ike inye aka na TEY. Agbanyeghị, akara ígwè dị ọcha chọrọ ike kinetic dị elu ka elektrọn ndị ahụ wee gafere oyi akwa oxide gaa n'elu ma onye nyocha ahụ chịkọta ha. N'okwu a, akara Fe0 bụ isi n'ihi elektrọn LVV Auger, yana elektrọn nke abụọ ha na-ewepụta. Na mgbakwunye, ike TEY nke elektrọn ndị a nyere na-ere ere n'oge ụzọ mgbapụ elektrọn, na-ebelatakwa nzaghachi spectral Fe0 na map XAS ígwè.
Ijikọta ọrụ nkesa data n'ime kubi data (data X-PEEM) bụ nzọụkwụ dị mkpa n'iwepụta ozi dị mkpa (ihe onwunwe kemịkalụ ma ọ bụ nke anụ ahụ) n'ụzọ dị iche iche. A na-ejikarị klaasị K eme ihe n'ọtụtụ mpaghara, gụnyere ọhụụ igwe, nhazi onyonyo, njirimara ụkpụrụ a na-elekọtaghị anya, ọgụgụ isi arụrụ arụ, na nyocha nkewa. Dịka ọmụmaatụ, klaasị K-means arụọla ọrụ nke ọma n'ịchịkọta data onyonyo hyperspectral. N'ụkpụrụ, maka data atụmatụ dị iche iche, algọridim K-means nwere ike ịchịkọta ha ngwa ngwa dabere na ozi gbasara njirimara ha (ihe onwunwe ike photon). K-means clastinging bụ algọridim ugboro ugboro maka ikewa data n'ime otu K na-anaghị ekpuchi (ụyọkọ), ebe pixel ọ bụla bụ nke otu klọsta kpọmkwem dabere na nkesa oghere nke enweghị nhazi kemịkalụ na nhazi microstructural ígwè. Algọridim K-means gụnyere ọkwa abụọ: na ọkwa mbụ, a na-agbakọ centroids K, na na ọkwa nke abụọ, a na-ekenye isi ihe ọ bụla otu klọsta nwere centroids dị nso. A na-akọwa etiti ike ndọda nke otu ụyọkọ dị ka nkezi mgbakọ na mwepụ nke isi data (XAS spectrum) maka otu ìgwè ahụ. E nwere ọtụtụ anya iji kọwaa centroids ndị dị nso dị ka anya Euclidean. Maka onyonyo ntinye nke px,y (ebe x na y bụ mkpebi na pikselụ), CK bụ etiti ike ndọda nke otu ìgwè ahụ; enwere ike kewaa onyonyo a (ịchịkọta) n'ime otu K site na iji K-means63. Nzọụkwụ ikpeazụ nke algọridim nhazi K-means bụ:
Nzọụkwụ nke 2. Gbakọọ nha nke pikselụ niile dịka centroid dị ugbu a si dị. Dịka ọmụmaatụ, a na-agbakọ ya site na anya Euclidean d dị n'etiti etiti na pikselụ ọ bụla:
Nzọụkwụ nke 3 Kenye pikselụ ọ bụla na centroid kacha nso. Mgbe ahụ gbakọọ ọnọdụ centroid K ọzọ dịka ndị a:
Nzọụkwụ nke 4. Megharịa usoro ahụ (nha nhata (7) na (8)) ruo mgbe centroids ga-ezukọta. Nsonaazụ mma nke nchịkọta ikpeazụ na-ejikọta nke ọma na nhọrọ kacha mma nke centroids mbụ. Maka nhazi data PEEM nke onyonyo ígwè, X (x × y × λ) bụ kubi nke data nhazi 3D, ebe x na y na-anọchite anya ozi gbasara oghere (mkpebi pikselụ) na axis λ kwekọrọ na foto spectral ike photon. A na-eji algọridim K-means iji nyochaa mpaghara ndị nwere mmasị na data X-PEEM site na ikewapụ pikselụ (ụyọkọ ma ọ bụ obere ngọngọ) dịka atụmatụ spectral ha si dị ma wepụta centroids kacha mma (profaịlụ spectral XAS) maka cluster nyocha ọ bụla). A na-eji ya amụ nkesa oghere, mgbanwe spectral mpaghara, omume oxidation, na ọnọdụ kemịkalụ. Dịka ọmụmaatụ, ejiri algọridim clustering nke K-means maka mpaghara Fe L-edge na Cr L-edge na X-PEEM na-arụ ọrụ ọkụ na oyi na-atụgharị. A nwalere ọnụọgụgụ dị iche iche nke klọsta K (mpaghara nke obere nhazi) iji chọta klọsta na centroid kacha mma. Mgbe egosiri ọnụọgụgụ ndị a, a na-ekenye pikselụ ndị ahụ na klọsta centroids kwekọrọ. Nkesa agba ọ bụla kwekọrọ na etiti klọsta ahụ, na-egosi nhazi oghere nke ihe kemịkalụ ma ọ bụ anụ ahụ. centroids ndị a wepụtara bụ ngwakọta ahịrị nke spectra dị ọcha.
A na-enweta data na-akwado nsonaazụ nke ọmụmụ a ma ọ bụrụ na onye dere WC ahụ rịọ ya.
Sieurin, H. & Sandström, R. Ike nke gbajiri agbaji nke ígwè anaghị agba nchara nke ejiri eriri rụọ. Sieurin, H. & Sandström, R. Ike nke gbajiri agbaji nke ígwè anaghị agba nchara nke ejiri eriri rụọ. Sieurin, H. & Sandström, R. Sieurin, H. & Sandström, R. Ike nke gbajiri agbaji nke ígwè anaghị agba nchara 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. Ike mgbawa nke ígwè anaghị agba nchara duplex nke ejiri agbanye.Britannia. Akụkụ nkebi. ajị anụ. 73, 377–390 (2006).
Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Nguzogide nrụrụ nke ígwè anaghị agba nchara duplex na acid organic ahọpụtara na gburugburu acid/chloride organic. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Nguzogide nrụrụ nke ígwè anaghị agba nchara duplex na acid organic ahọpụtara na gburugburu acid/chloride organic.Adams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh. na Van Der Merwe, J. Nguzogide nrụrụ nke ígwè anaghị agba nchara duplex n'ebe nwere ụfọdụ asịd organic na asịd organic/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 nrụrụ nke ígwè anaghị agba nchara duplex na gburugburu ebe ahọpụtara nke asịd organic na asịd organic/chlorides.ihe nchekwa. Usoro ihe eji eme ihe 57, 107–117 (2010).
Barrera, S. na ndị ọzọ. Omume corrosion-oxidative nke alloys duplex Fe-Al-Mn-C. Ihe 12, 2572 (2019).
Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. Ọgbọ ọhụrụ nke ígwè super duplex maka mmepụta gas na mmanụ akụrụngwa. Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. Ọgbọ ọhụrụ nke ígwè super duplex maka mmepụta gas na mmanụ akụrụngwa.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. Ọgbọ ọhụrụ nke ígwè super duplex maka akụrụngwa mmepụta mmanụ na gas.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. Ọgbọ ọhụrụ nke ígwè super duplex maka akụrụngwa mmepụta gas na mmanụ. Webinar E3S 121, 04007 (2019).
Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Nnyocha nke àgwà mgbanwe ọkụ nke ọkwa ígwè anaghị agba nchara duplex 2507. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Nnyocha nke àgwà mgbanwe ọkụ nke ọkwa ígwè anaghị agba nchara duplex 2507. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Ọmụmụ Banyere Omume Mgbanwe Ọkụ nke Ụdị 2507 Duplex Steel Stainless Steel. 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 Mgbanwe Ọkụ nke Ụdị 2507 Duplex Steel Stainless Steel. Ígwè.akwụkwọ akụkọ. trance. 48, 95–108 (2017).
Zhou, T. na ndị ọzọ. Mmetụta nke ntụgharị oyi a na-achịkwa na obere nhazi na ihe onwunwe nke ígwè anaghị agba nchara nke a na-akpọ SAF 2507 nke cerium gbanwere. alma mater. sayensị. Britannia. A 766, 138352 (2019).
Zhou, T. na ndị ọzọ. Ọdịdị nhazi na nke mekaniki nke mgbanwe okpomọkụ nke ígwè anaghị agba nchara nke a na-akpọ SAF 2507 nke cerium gbanwere. J. Alma mater. tankị nchekwa. teknụzụ. 9, 8379–8390 (2020).
Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Mmetụta nke ihe ndị dị n'ụwa dị ụkọ na omume oxidation okpomọkụ dị elu nke ígwè austenitic. Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Mmetụta nke ihe ndị dị n'ụwa dị ụkọ na omume oxidation okpomọkụ dị elu nke ígwè austenitic.Zheng Z., Wang S., Long J., Wang J. na Zheng K. Mmetụta nke ihe ndị dị n'ụwa dị ụkọ na omume nke ígwè austenitic n'okpuru oke okpomọkụ. 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 dị n'ụwa dị ụkọ na omume nke ígwè austenitic na okpomọkụ dị elu.koros. sayensị. 164, 108359 (2020).
Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Mmetụta nke Ce na obere nhazi na ihe onwunwe nke 27Cr-3.8Mo-2Ni super-ferritic steel steel. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Mmetụta nke Ce na obere nhazi na ihe onwunwe nke 27Cr-3.8Mo-2Ni super-ferritic steel steel.Li Y., Yang G., Jiang Z., Chen K. na Sun S. Mmetụta nke Se na obere nhazi na ihe onwunwe nke ígwè anaghị agba nchara superferritic 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 obere nhazi na ihe onwunwe nke 27Cr-3.8Mo-2Ni super-steel steel steel. 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 na obere nhazi na ihe onwunwe nke ígwè anaghị agba nchara superferritic 27Cr-3,8Mo-2Ni.Akara ígwè. Steelmak 47, 67–76 (2020).