Waad ku mahadsan tahay booqashada Nature.com. Waxaad isticmaalaysa nooc browser ah oo leh taageero CSS xaddidan. Waayo-aragnimada ugu fiican, waxaan kugula talineynaa inaad isticmaasho browser-ka la cusboonaysiiyay (ama aad damiso Habka Laqabsiga ee Internet Explorer). Intaa waxaa dheer, si loo hubiyo taageerada joogtada ah, waxaan ku tusineynaa goobta aan lahayn qaabab iyo JavaScript.
Waxa uu soo bandhigayaa carousel ka kooban saddex slide hal mar. Isticmaal badhamada hore iyo kan ku xiga si aad ugu gudubto saddex sawir markiiba, ama isticmaal badhamada slider-ka ee dhamaadka si aad ugu gudubto saddex sawir markiiba.
Birta aan la isticmaalin ee aadka loo isticmaalo iyo noocyadeeda la farsameeyey waxay u adkaysanayaan daxalka xaaladaha jawiga sababtoo ah lakabka passivation ee ka kooban chromium oxide. Daxalka iyo nabaad guurka birta ayaa inta badan lala xiriiriyaa burburinta lakabyadan, laakiin dhif iyo naadir muuqaalka kore ee inhomogeneities, taas oo ku xidhan heerka microscopic. Shaqadan, nanoscale kiimikada dusha kala duwan, oo lagu ogaaday microscopic spectroscopic microscopy iyo chemometric analysis, si lama filaan ah u xukuma jabka iyo daxalka cerium duuban qabow modified super duplex ahama steel 2507 (SDSS) inta lagu guda jiro qallafsanaan kulul. In kasta oo raajada sawir-qaadista ee microscopy ay muujisay dabool la mid ah lakabka dabiiciga ah ee Cr2O3, waxqabadka passivation ee qabowga duuban ee SDSS wuu liitay sababtoo ah qaybinta maxalliga ah ee Fe3+ nanoislands hodanka ah ee lakabka Fe/Cr oxide. Aqoonta miisaanka atomikada waxay siisay faham qoto dheer oo ku saabsan daxalka birta-la'aanta ah waxaana la filayaa inay gacan ka geysato la dagaallanka daxalka biraha-alloy-ga sare ee la midka ah.
Tan iyo markii la abuuray birta aan daxalka lahayn, sifooyinka ka-hortagga daxalka ee ferrochrome waxaa loo aaneeyay chromium, taas oo samaysa oxides/oxyhydroxides xooggan oo muujisa hab-dhaqan ku-meel-gaar ah inta badan deegaannada. Marka la barbar dhigo kuwa caadiga ah (austenitic iyo ferritic) birta aan-ka-soo-baxa lahayn 1, 2, 3, super duplex steels steels (SDSS) waxay leeyihiin iska caabin daxalka wanaagsan iyo sifooyin farsamo oo aad u wanaagsan. Awoodda farsamada ee kordhay waxay u oggolaanaysaa naqshado fudud oo is haysta. Taas bedelkeeda, SDSS-ta dhaqaale waxay leedahay iska caabin sare oo ay u leedahay godadka iyo daxalka dillaaca, taasoo keentay nolol adeeg oo dheer, si ay u ballaariso codsigeeda xakamaynta wasakhowga, weelasha kiimikada, iyo warshadaha saliidda iyo gaaska ee xeebaha. Si kastaba ha ahaatee, kala duwanaanshaha cidhiidhiga ah ee heerkulka daaweynta kulaylka iyo qaabaynta liidata ayaa caqabad ku ah codsigooda la taaban karo ee ballaaran. Sidaa darteed, SDSS waa la bedelay si loo horumariyo waxqabadka sare. Tusaale ahaan, wax ka beddelka Ce waxa lagu soo bandhigay SDSS 2507 (Ce-2507) oo leh natrojiin sare leh6,7,8. Cunsurka dhulka naadirka ah (Ce) ee ku habboon fiirsashada 0.08 wt.% ayaa saamayn faa'iido leh ku leh sifooyinka farsamada ee DSS, maadaama ay wanaajiso sifaynta badarka iyo xoogga xadka hadhuudhka. Xiro iyo iska caabin daxalka, xoogga adkaysiga iyo xoogga dhalidda, iyo shaqaynta kulul ayaa sidoo kale la hagaajiyay9. Qadar badan oo nitrogen ah ayaa bedeli kara nikkel qaali ah, taas oo ka dhigaysa SDSS mid kharash-ool ah10.
Dhowaan, SDSS waxa ay si caag ah u habaysay heerkul kala duwan (cryogenic, qabow iyo kulayl) si loo gaadho sifooyin farsamo oo aad u fiican6,7,8. Si kastaba ha ahaatee, iska caabbinta daxalka aadka u fiican ee SDSS oo ay ugu wacan tahay joogitaanka filimka oksaydhka khafiifka ah ee dusha sare waxaa saameeya arrimo badan sida heterogeneity dabiiciga ah sababtoo ah joogitaanka wejiyada kala duwan ee xuduudaha kala duwan ee hadhuudhka, roobab aan la rabin iyo jawaabo kala duwan. qallafsanaanta wejiyada austenitic iyo ferritic7. Sidaa darteed, daraasaadka astaamaha muuqalka yar yar ee filimadan oo kale ilaa heerka qaab dhismeedka elektaroonigga ah ayaa noqda mid muhiim u ah fahamka daxalka SDSS wuxuuna u baahan yahay farsamooyin tijaabo ah oo adag. Ilaa hadda, hababka xasaasiga ah ee dusha sare sida Auger electron spectroscopy11 iyo raajada photoelectron spectroscopy12,13,14,15 iyo raajada adag ee sawir qaade (HAX-PEEM)16 ayaa guud ahaan ku guuldareystay inay ogaadaan kala duwanaanshaha kiimikada ee lakabyada dusha sare. Kiimikooyin isku mid ah oo ku yaal meelo kala duwan oo nanoscale ah. Dhowr daraasadood oo dhowaan la sameeyay ayaa la xidhiidha oksaydhka gudaha ee chromium iyo habdhaqanka daxalka ee austenitic steels17, birta martensitic18 iyo SDSS19,20. Si kastaba ha ahaatee, daraasaadkan ayaa inta badan diiradda saaray saamaynta kala duwanaansho ee Cr (tusaale, Cr3+ oxidation state) ee caabbinta daxalka. Heterogeneity-ka dambe ee xaaladaha oksaydheynta ee curiyeyaasha waxa sababi kara isku-dhisyo kala duwan oo leh xubno isku mid ah, sida oksaydhyada birta. Iskudhisyadan, kuwaas oo dhaxlay cabbir yar oo ka dhashay daaweynta thermomechanical, waxay ku dhow yihiin midba midka kale, laakiin waxay ku kala duwan yihiin halabuurka iyo oxidation state16,21. Sidaa darteed, si loo ogaado dildilaaca filimada oxide iyo godadka xiga, waxaa lagama maarmaan ah in la fahmo kala duwanaansho dusha sare ee heerka microscopic. Iyadoo ay jiraan shuruudahan, qiyaasaha qiyaasaha sida heterogeneity lateral ee oksaydhka, gaar ahaan Fe ee miisaanka nano- iyo atomiga, ayaa weli maqan, iyo xidhiidhka ay la leedahay iska caabbinta daxalka ayaa weli ah mid aan la sahamin. Ilaa dhowaan, xaaladda kiimikaad ee walxaha kala duwan, sida Fe iyo Ca22, ee shaybaarada birta ayaa tiro ahaan lagu sifeeyay iyadoo la adeegsanayo raajada jilicsan ee sawir-qaadista (X-PEEM) ee xarumaha shucaaca nanoscale synchrotron. Marka lagu daro shaybaarka nuugista raajada ee kiimikaad ahaan xasaasi u ah (XAS), X-PEEM waxay awood u siinaysaa cabbirada XAS oo leh xallin sare oo meel iyo muuqaal ah, iyadoo bixisa macluumaadka kiimikaad ee ku saabsan halabuurka walxaha iyo xaaladdooda kiimikaad oo leh xallin meel bannaan ilaa saddex iyo labaatan nanometer miisaan. . Kormeerkan spectromicroscopic ee bilawga ah wuxuu fududeeyaa indho-indheynta kiimikada maxalliga ah waxayna muujin kartaa isbeddelada kiimikada ee booska lakabka birta ee aan hore loo baarin.
Daraasadani waxay kordhisay faa'iidooyinka PEEM ee ogaanshaha kala duwanaanshaha kiimikada ee nanoscale waxayna soo bandhigaysaa habka falanqaynta dusha sare ee heerka atomiga ee fahamka habdhaqanka daxalka ee Ce-2507. Waxa ay adeegsataa hab kimometric ah oo kooxaysan oo K-means24 si ay u khariidayso isku-jirka kiimikaad caalami ah (hetero) ee walxaha ku lugta leh, kuwaas oo dawladahooda kiimikaad lagu soo bandhigay qaab xisaabeed. Si ka duwan daxalka bilaabay burburinta filimka chromium oxide ee kiis dhaqameedka, hoos u dhac yar iyo iska caabbinta daxalka hoose ayaa hadda loo aaneynayaa Fe3 + nanoisland hodan ku ah oo u dhow lakabka Fe/Cr oxide, taas oo noqon karta sifooyin ilaalin ah. Oksaydhku wuxuu baabi'iyaa filimka dhibcaha leh wuxuuna keenaa daxal.
Dabeecadda qudhuntay ee SDSS 2507 ayaa markii ugu horreysay la qiimeeyay iyadoo la isticmaalayo cabbirada korantada. On berde. Jaantuska 1 wuxuu muujinayaa qalooca Nyquist iyo Bode ee muunado la xushay oo ku jira acidic (pH = 1) dareeraha aqueous ee FeCl3 heerkulka qolka. Electrolyte-ka la doortay wuxuu u dhaqmaa sidii wakiilka oksidheer ee xooggan, oo tilmaamaya u janjeera filimka passivation inuu burburo. In kasta oo maaddadu aanay soo marin godad deggan heerkulka qolka, falanqayntu waxay siisay aragti ku saabsan dhacdooyinka fashilka ee suurtogalka ah iyo daxalka xiga. Wareegga u dhigma (Sawir 1d) ayaa loo isticmaalay in lagu rakibo qalabka elektaroonigga ah ee loo yaqaan 'electroscopy impedance spectroscopy' (EIS), natiijooyinka ku habboon ee ku habboon ayaa lagu muujiyay shaxda 1. Qaybaha aan dhamaystirnayn waxay ka muuqdaan muunado xalal ah oo la daaweeyay iyo kuwa kulul, halka wareegyada ciriiriga ah ay ka muuqdaan kuwa qabow-duuban (Sawir .1b). Marka la eego EIS spectroscopy, radius wareega wareega waxa loo qaadan karaa caabbinta polarization (Rp)25,26. Rp ee daaweeynta xalalka ee Jadwalka 1 wuxuu ku saabsan yahay 135 kΩ cm-2, si kastaba ha ahaatee, qiyamka dhabbaha runway-ku-shaqeeya iyo qabow-duubka ayaa aad uga hooseeya, 34.7 iyo 2.1 kΩ cm-2, siday u kala horreeyaan. Hoos-u-dhacan weyn ee Rp wuxuu muujinayaa saamaynta xun ee qallafsanaanta caagga ah ee ku-meel-gaadhka iyo iska caabinta daxalka, sida lagu muujiyey warbixinnadii hore27,28,29,30.
a Nyquist, b, c Bode impedance iyo jaantusyada wajiga, iyo d moodooyinka wareegga u dhigma, halkaas oo RS waa iska caabin electrolyte ah, Rp waa iska caabin polarization ah, iyo QCPE waa oksaydh ee element wejiga joogto ah loo isticmaalo in lagu daydo capacitance aan ku habboonayn (n). Cabbiraadaha EIS waxa lagu sameeyaa awood wareeg furan.
Joogtada isku mar ah ayaa lagu muujiyay goobta Bode, oo leh taako ku taal kala duwanaanshaha soo noqnoqda sare ee u taagan iska caabbinta korantada ee RS26. Marka ay soo noqnoqoshada hoos u dhacdo, xannibaadda ayaa kordheysa waxaana la helaa xagal weji xun, taas oo muujinaysa awoodda awoodda. Xagasha wejigu way korodhaa, iyadoo xajisanaysa ugu badnaan inta jeer ee aad u balaadhan, ka dibna hoos u dhacaysa (Jaantus. 1c). Si kastaba ha ahaatee, dhammaan saddexda xaaladood, ugu badnaan tani weli way ka yar tahay 90 °, taas oo muujinaysa dabeecad aan fiicnayn oo aan fiicnayn sababtoo ah kala firdhinta awoodda. Haddaba, cutubka wejiga joogtada ah ee QCPE (CPE) waxaa loo isticmaalaa in lagu matalo qaybinta awoodda isdhaafsiga ee ka imanaysa qallafsanaanta dusha sare ama inhomogeneity, gaar ahaan miisaanka atomigga, joomatari jajabka, porosity electrode, awood aan labis ahayn, iyo joomatari leh qaabka electrodes31,32. Caqabada CPE:
halka j uu yahay nambarka mala-awaalka ah iyo ω waa inta jeer ee xagal. QCPE waa soo noqnoqoshada madax banaan joogto ah oo u dhiganta aagga furan waxtarka leh ee electrolyte ah. n waa nambar koronto aan cabbir lahayn oo qeexaya leexinta capacitor-ka ee ka soo baxa awoodda ugu habboon, ie inta u dhow n waa 1, u dhow CPE waa mid awood leh, halka haddii n uu ku dhow yahay eber, ay u muuqato mid iska caabin ah. Weecashooyinka yaryar ee n, ee ku dhow 1, waxay muujinayaan dabeecadda aan fiicnayn ee dusha sare ka dib tijaabooyinka kala-baxa. QCPE-da qabow-gaaban ee SDSS aad ayuu uga sarreeyaa dhiggiisa, taasoo la macno ah in tayada dusha sare ay ka yar tahay labis.
Iyada oo la raacayo badi sifooyinka iska caabbinta daxalka ee birta-la'aanta, maadada aadka u sarreysa ee Cr ee SDSS guud ahaan waxay keentaa iska caabin aad u wanaagsan oo daxalka ah ee SDSS sababtoo ah joogitaanka filim oksidheer ilaalin ah oo ilaalinaya oogada17. Filimada noocan oo kale ah ayaa inta badan qani ku ah Cr3+ oxides iyo/ama hydroxides, inta badan marka lagu daro Fe2+, Fe3+ oxides iyo/ama (oxy)hydroxides33. Inkasta oo isku mid ah oo isku mid ah oo isku mid ah, lakabka oxide passivating, oo aan la arkin dusha sare ee dillaacsan marka loo eego cabbirada microscopic6,7, habdhaqanka daxalka ee kulul-shaqeeyayaasha iyo qabow-duubka SDSS waa ka duwan yahay, sidaas darteed daraasad qotodheer oo ku saabsan sifooyinka yaryar ayaa lagama maarmaan u ah qallafsanaanta birta.
Qaab-dhismeedka yar-yar ee birta qallafsan ayaa tiro ahaan lagu daraaseeyay iyadoo la adeegsanayo raajada tamarta sare ee gudaha iyo synchrotron (Tirooyinka dheeriga ah 1, 2). Falanqaynta tifaftiran ayaa lagu bixiyay Xogta Dheeraadka ah. In kasta oo ay jirto is-afgarad guud oo ku saabsan nooca wejiga weyn, kala duwanaanshaha jajabyada wejiga badan ayaa la helay, kuwaas oo ku taxan Shaxda Dheeraadka ah 1. Kala duwanaanshahan waxaa laga yaabaa in ay sabab u tahay jajabyada wejiga ee aan isku midka ahayn ee dusha sare iyo mugga, kuwaas oo ay saameeyaan kala-duwanaanta raajada (XRD) qoto dheer ee ogaanshaha. ) oo leh ilo tamar kala duwan oo ah dhacdada photons34. Jajabyada austenite ee aadka u sarreeya ee shaybaarrada duuban ee qabow ee ay go'aamisay XRD ee isha shaybaadhka ayaa tilmaamaya dareen-celin wanaagsan ka dibna iska caabbinta daxalka oo wanaagsan35, halka natiijooyinka saxda ah iyo tirakoobka ay soo jeedinayaan isbeddellada ka soo horjeeda ee jajabyada wajiga. Intaa waxaa dheer, caabbinta daxalka ee birta waxay sidoo kale ku xiran tahay heerka nadiifinta hadhuudhka, dhimista xajmiga hadhuudhka, korodhka microdeformations iyo cufnaanta kala-baxa ee dhaca inta lagu jiro daaweynta heerkulbeegga36,37,38. Noocyada kulul ee la shaqeeyay waxay muujiyeen dabeecad badan oo hadhuudh ah, oo tilmaamaya miraha yar yar, halka siddooyinka siman ee lagu arkay shaybaarada qabow-duuban (Jaantuska Dheeraadka ah. 3) waxay muujinayaan sifeyn weyn oo hadhuudh ah si ay u nanosize shaqadii hore. Tani waa inay door bidaa filimka dadban. samaynta iyo korodhka caabbinta daxalka. Cufnaanta kala-baxa sare waxay badanaa la xiriirtaa iska caabbinta hoose ee godad, taas oo si fiican ugu raacsan cabbirada korantada.
Isbeddellada xaaladda kiimikaad ee microdomains-ka walxaha ugu muhiimsan ayaa si nidaamsan loo bartay iyadoo la adeegsanayo X-PEEM. In kasta oo ay jiraan walxo badan oo alloying ah, Cr, Fe, Ni iyo Ce39 ayaa halkan lagu doortay, maadaama Cr uu yahay qaybta ugu muhiimsan ee samaynta filimka dadban, Fe waa cunsurka ugu muhiimsan ee birta, Ni-na waxay kor u qaadaysaa dareenka oo waxay dheellitirtaa wajiga ferrite-austenitic. Qaab dhismeedka iyo wax ka beddelka waa ujeedada Ce. Iyadoo la hagaajinayo tamarta shucaaca synchrotron, XAS waxay qabatay sifooyinka ugu muhiimsan ee Cr (L2.3 gees), Fe (L2.3 gees), Ni (L2.3), iyo Ce (M4.5 gees) oogada sare. -2507 SDSS. Falanqaynta xogta ku habboon ayaa lagu sameeyay iyada oo ay ku jirto is-xakamaynta tamarta iyo xogta la daabacay (tusaale XAS on Fe L2, 3 feeraha40,41).
On berde. Jaantuska 2 wuxuu muujinayaa sawirada X-PEEM ee kuleylku shaqeeya (Jaantus. 2a) iyo qabow-duuban (Jaantus. 2d) Ce-2507 SDSS iyo XAS Cr iyo Fe L2,3 cidhifyada u dhigma ee meelaha si gaar ah loo calaamadeeyay. Cidhifka L2,3 XAS wuxuu sahamiyaa gobolada 3d ee elektaroonigga ah ee aan la dajin ka dib sawir-qaadista 2p3/2 (L3 gees) iyo 2p1/2 (L2 gees) heerar kala qaybsanaan wareeg-orbit ah. Macluumaad ku saabsan xaaladda valence ee Cr waxaa laga helay falanqaynta kala-duwanaanta raajada ee cidhifka L2,3 ee sawirka 2b,d. Isbarbardhigga isku xirka. 42, 43 waxay muujisay in afarta ugu sarreysa A (578.3 eV), B (579.5 eV), C (580.4 eV), iyo D (582.2 eV) lagu arkay meel u dhow cidhifka L3, taasoo ka tarjumaysa octahedral Cr3 + ions, oo u dhiganta Cr2O3. Muuqaallada tijaabada ah waxay ku heshiiyaan xisaabinta aragtida, sida ku cad baararka b iyo e, laga helay xisaabinta goobaha crystal ee badan ee interface Cr L2.3 iyadoo la adeegsanayo goob crystal ah 2.0 eV44. Labada dusha sare ee SDSS-kuleyl iyo qabow-duuban waxaa lagu dahaadhay lakab lebbisan oo Cr2O3 ah.
Sawirka kulaylka ee X-PEEM SDSS kuleyl ah oo u dhiganta cidhifka b Cr L2.3 iyo cidhifka c Fe L2.3, d Sawirka kulaylka X-PEEM ee SDSS qabow-duuban oo u dhiganta cidhifka e Cr L2.3 iyo f Fe L2.3 ee dhinaca (e) . Muuqaalka XAS waxa lagu sawiray meelo badan oo kala duwan oo lagu calaamadeeyay sawirada kulaylka (a, d) ee xadhkaha dhibicda liimiga ah ee (b) iyo (e) waxay ka dhigan yihiin muuqaalka XAS ee la midka ah ee Cr3+ oo leh qiimihiisu yahay 2.0 eV. Sawirada X-PEEM, palette kulaylka ayaa loo isticmaalaa si loo hagaajiyo akhrinta sawirka, halkaasoo midabada buluugga ilaa casaanka ay u dhigmaan xoojinta nuugista raajada (laga bilaabo hoose ilaa sare).
Iyada oo aan loo eegin deegaanka kiimikaad ee canaasiirtan macdan ah, xaaladda kiimikaad ee ku darista walxaha Ni iyo Ce ee labada shayba waa isku mid. sawir dheeraad ah. On berde. 5-9 waxay muujinayaan sawirada X-PEEM iyo muuqaalada XAS ee u dhigma ee Ni iyo Ce ee jagooyin kala duwan oo ku yaal dusha sare ee muunado qabow iyo kuwo kulul. Ni XAS waxay tusinaysaa xaalada oksaydhaynta ee Ni2+ oo dhan oogada la cabiray ee muunado kulayleed iyo qabow-duuban (Wadahadal Dheeraad ah). Waxaa xusid mudan in marka la eego tijaabooyinka kulul ee la shaqeeyay, calaamadda XAS ee Ce aan la arkin, halka spectrum Ce3+ ee muunado qabow-duuban lagu arkay hal mar. U fiirsashada dhibcaha Ce ee muunado qabow-duuban ayaa muujisay in Ce inta badan ay u jirto qaab daadad.
Kuleylku qaabaysan yahay SDSS, ma jiro isbeddel qaab dhismeedka deegaanka ee XAS lagu arkay cidhifka Fe L2.3 (Jaantus. 2c). Si kastaba ha ahaatee, sida ku cad berdaha. 2f, matrixka Fe ayaa si microscopically u bedelaya xaaladeeda kiimikaad todobada dhibcood ee si aan kala sooc lahayn loo doortay ee qabowga duuban ee SDSS. Intaa waxaa dheer, si loo helo fikrad sax ah oo ku saabsan isbeddelka gobolka Fe ee goobaha la doortay ee Jaantuska 2f, daraasadaha dusha sare ee degaanka ayaa la sameeyay (Jaantus 3 iyo Sawirka Dheeraadka 10) kaas oo gobollada yaryar ee wareegyada la doortay. Muuqaalka XAS ee Fe L2,3 cidhifka α-Fe2O3 nidaamyada iyo Fe2+ octahedral oxides ayaa la qaabeeyey iyadoo la adeegsanayo xisaabinta goobta kristanta badan iyadoo la adeegsanayo meelaha crystals ee 1.0 (Fe2+) iyo 1.0 (Fe3+)44. Waxaan ognahay in α-Fe2O3 iyo γ-Fe2O3 ay leeyihiin astaamo maxalli ah oo kala duwan45,46, Fe3O4 waxay leedahay isku darka Fe2+ & Fe3+,47, iyo FeO45 oo ah Fe2+ oxide (3d6). Waxaan ognahay in α-Fe2O3 iyo γ-Fe2O3 ay leeyihiin astaamo maxalli ah oo kala duwan45,46, Fe3O4 waxay leedahay isku darka Fe2+ & Fe3+,47, iyo FeO45 oo ah Fe2+ oxide (3d6).Ogsoonow in α-Fe2O3 iyo γ-Fe2O3 ay leeyihiin astaamo maxalli ah oo kala duwan45,46, Fe3O4 waxay isku daraan Fe2+ iyo Fe3+,47 iyo FeO45 oo ah qaab oxide ah oo kala duwan Fe2+ (3d6).Ogsoonow in α-Fe2O3 iyo γ-Fe2O3 ay leeyihiin astaamo maxalli ah oo kala duwan45,46, Fe3O4 waxay leedahay isku-darka Fe2+ iyo Fe3+,47 iyo FeO45 waxay u dhaqmaan sida Fe2+ oxide (3d6). Dhammaan Fe3+ ions ee α-Fe2O3 waxay leeyihiin boosaska Oh, halka γ-Fe2O3 inta badan lagu muujiyaa Fe3+ t2g [Fe3+5/3V1/3] tusaale O4 spinel oo boosas banaan ah. Sidaa darteed, Fe3+ ion ee γ-Fe2O3 waxay leeyihiin boosaska Td iyo Oh labadaba. Sida ku xusan shaqadii hore, inkasta oo saamiga xoogga ee labadoodu ay kala duwan yihiin, cabbirkooda xoojinta tusaale ahaan / t2g waa ≈1, halka kiiskan la arkay saamiga xoojinta tusaale ahaan / t2g wuxuu ku saabsan yahay 1. Tani waxay meesha ka saaraysaa suurtagalnimada in kaliya Fe3 + uu joogo kiiskan. Iyadoo la tixgelinayo kiiska Fe3O4 oo leh isku-darka Fe2 + iyo Fe3 +, waxaa la og yahay in daciifnimada (xoogga) ee ugu horreeya ee L3 cidhifka Fe ay muujinayso wax yar (ka weyn) oo aan deganayn gobolka t2g. Tani waxay khusaysaa Fe2+ (Fe3+), taas oo muujinaysa korodhka calaamadda koowaad ee muujinaysa korodhka nuxurka Fe2+47. Natiijooyinkani waxay muujinayaan in Fe2+ iyo γ-Fe2O3, α-Fe2O3 iyo/ama Fe3O4 ay ku badan yihiin sagxadaha qabow-duuban ee isku-dhafka.
Sawirada kulaylka elektaroonigga ah ee la ballaariyay ee (a, c) iyo (b, d) muuqaalka XAS ee guud ahaan cidhifka Fe L2,3 ee meelo kala duwan oo ku dhex yaal gobollada 2 iyo E ee berdaha. 2d
Xogta tijaabada ah ee la helay (Jaantus. 4a iyo Sawirka Dheeraadka 11) ayaa la qorsheeyay oo la barbardhigay kuwa ka kooban xeryahooda saafiga ah 40, 41, 48. Asal ahaan, saddex nooc oo kala duwan oo tijaabo ah ayaa lagu arkay Fe L-edge XAS spectra (XAS-1, XAS-2 iyo XAS-3: Fig. 4a) ayaa lagu arkay meelo kala duwan. Gaar ahaan, spectrum la mid ah 2-a (oo lagu tilmaamay XAS-1) ee Jaantuska. 3b ayaa lagu arkay dhammaan gobolka xiisaha, oo ay ku xigto 2-b spectrum (oo lagu calaamadiyay XAS-2), halka spectrum la mid ah E-3 lagu arkay berdaha. 3d (oo loo yaqaan XAS-3) ayaa lagu arkay meelo cayiman. Caadi ahaan, afar qaybood ayaa loo isticmaalaa si loo aqoonsado dawladaha valence ee ku jira muunadda baaritaanka: (1) L3 iyo L2 sifooyinka muuqaalka, (2) boosaska tamarta ee sifooyinka L3 iyo L2, (3) L3-L2 farqiga tamarta, (4) L2 xoojinta saamiga / L3. Marka loo eego indho-indheynta muuqaalka (Jaantus. 4a), dhammaan saddexda qaybood ee Fe, ee kala ah Fe0, Fe2+, iyo Fe3+, ayaa ku yaal dusha sare ee SDSS ee la bartay. Saamiga xoogga la xisaabiyay ee L2/L3 ayaa sidoo kale muujiyay joogitaanka dhammaan saddexda qaybood.
Saddex xog tijaabo ah oo kala duwan oo la eegay (xariiqo adag XAS-1, XAS-2 iyo XAS-3 waxay u dhigantaa 2-a, 2-b iyo E-3 ee sawirka 2 iyo Fig. 3) marka la barbar dhigo XAS Comparison spectra, octahedrons Fe2+, Fe3+, qiimaha goobta crystal ee 1.0 eV, iyo 1. (XAS-1, XAS-2, XAS-3) iyo xogta LCF ee la hagaajiyay (khadka madow ee adag), iyo isbarbardhigga XAS-3 spectra ee Fe3O4 (xaalad isku dhafan ee Fe) iyo Fe2O3 (Fe3 + saafi ah).
Isku darka toosan (LCF) ee ku haboon saddexda heerar40,41,48 ayaa loo isticmaalay in lagu qiyaaso ka koobnaanta oksaydhka birta. LCF waxaa loo hirgeliyay saddex nooc oo Fe L-edge XAS spectra oo muujinaya farqiga ugu sarreeya, kuwaas oo kala ah XAS-1, XAS-2 iyo XAS-3, sida ku cad sawirka 4b-d. Qalabka LCF, 10% Fe0 ayaa loo tixgeliyey dhammaan kiisaska sababtoo ah cirifka yar ee aan ku aragnay dhammaan xogta iyo xaqiiqda ah in birta birta ah ay tahay qaybta ugu muhiimsan ee birta. Runtii, qoto-dheeraanta tijaabada ee X-PEEM ee Fe (~ 6 nm) 49 way ka weyn tahay dhumucda lakabka oksaydheynta ee lagu qiyaasay (wax yar> 4 nm), taas oo u oggolaanaysa in la ogaado calaamadda matrixka birta (Fe0) ee hoosta lakabka passivation. Runtii, qoto-dheeraanta tijaabada ee X-PEEM ee Fe (~ 6 nm) 49 way ka weyn tahay dhumucda lakabka oksaydheynta ee lagu qiyaasay (wax yar> 4 nm), taas oo u oggolaanaysa in la ogaado calaamadda matrixka birta (Fe0) ee hoosta lakabka passivation. Действительно, пробная глубина X-PEEM для Fe (~ 6 нм) 49 больше. позволяет обнаружить сигнал от железной матрицы (Fe0) под пассивирующим слоем. Runtii, baaritaanka X-PEEM qoto dheer ee Fe (~ 6 nm) 49 wuxuu ka weyn yahay dhumucda la filayo ee lakabka oksaydhka (wax yar> 4 nm), taas oo suurtogal ka dhigaysa in la ogaado calaamada ka timaadda matrixka birta (Fe0) ee hoos yimaada lakabka passivation.Dhab ahaantii, X-PEEM waxay ogaataa Fe (~ 6 nm) 49 qoto dheer oo ka qoto dheer dhumucda la filayo ee lakabka oksaydhka (kaliya in ka badan 4 nm), taas oo u oggolaanaysa in la ogaado calaamadaha ka soo baxa matrixka birta (Fe0) ee ka hooseeya lakabka passivation. Isku darka kala duwan ee Fe2+ iyo Fe3+ ayaa la sameeyay si loo helo xalka ugu wanaagsan ee suurtogalka ah ee xogta tijaabada ah ee la arkay. On berde. Jaantuska 4b wuxuu muujinayaa isku dhafka Fe2+ iyo Fe3+ ee xadiga XAS-1, halkaasoo saamiga Fe2+ iyo Fe3+ ay ku dhow yihiin, qiyaastii 45%, taas oo muujinaysa xaalad oksaydhyo isku dhafan oo Fe. Halka spectrum XAS-2, boqolkiiba Fe2+ iyo Fe3+ ay noqonayaan ~ 30% iyo 60%, siday u kala horreeyaan. Waxa ku jira Fe2+ wuu ka hooseeyaa kan Fe3+. Saamiga Fe2+ ilaa Fe3 ee 1:2 macnaheedu waa in Fe3O4 lagu samayn karo isla saamiga Fe ions. Intaa waxaa dheer, XAS-3 spectrum, boqolleyda Fe2+ iyo Fe3+ waxay isu beddeleen ~ 10% iyo 80%, taasoo muujinaysa beddelka sare ee Fe2+ ilaa Fe3+. Sida kor ku xusan, Fe3+ waxay ka iman kartaa α-Fe2O3, γ-Fe2O3 ama Fe3O4. Si loo fahmo isha ugu macquulsan ee Fe3+, XAS-3 spectra ayaa lagu sawiray iyada oo ay weheliso heerarka Fe3+ ee kala duwan ee Jaantuska 4e oo muujinaya isku ekaanshaha dhammaan labada heer marka la tixgeliyo Peak B. Si kastaba ha ahaatee, xoojinta garabka (A: laga bilaabo Fe2+) iyo saamiga xoogga B/A waxay muujinayaan in xajmiga XAS-3 uu ku dhow yahay laakiin aan la mid ahayn kan γ-Fe2O3. Marka la barbar dhigo bulk γ-Fe2O3, xoogga Fe 2p XAS ee ugu sarreeya A SDSS ayaa waxyar ka sarreeya (Jaantus. 4e), taas oo muujinaysa xoojinta Fe2+ sare. Inkasta oo xajmiga XAS-3 uu la mid yahay kan γ-Fe2O3, halkaas oo Fe3 + ay ku jirto labada boos ee Oh iyo Td, aqoonsiga dawlado kala duwan oo qiimo leh iyo iskudubarid kaliya ee L2,3 gees ama saamiga L2 / L3 ayaa weli ah dhibaato. mawduuc soo noqnoqda oo dood ah oo ay ugu wacan tahay kakanaanta arrimaha kala duwan ee ku lug leh spectrum final41.
Marka laga soo tago takoorka spectral ee dawladaha kiimikaad ee gobolada la doortay ee xiisaha ee kor lagu sharaxay, kala duwanaanshaha kiimikada caalamiga ah ee walxaha muhiimka ah ee Cr iyo Fe ayaa la qiimeeyay iyada oo la kala saarayo dhammaan spectra XAS ee laga helay dusha muunada iyadoo la adeegsanayo habka K-macnaheedu waa ururinta. Tilmaamaha cidhifyada Cr L waxaa loo dejiyay si ay u sameeyaan laba rucubood oo aad u wanaagsan oo si baahsan loogu qaybiyay muunado kulayleed iyo qabow-duuban oo lagu muujiyay berdihii. 5. Way caddahay in aan la arkin wax isbeddelo ah oo qaab dhismeed oo maxalli ah, mar haddii labada centroid ee spectra XAS Cr ay aad isugu dhow yihiin. Qaababkan muuqaalka ah ee labada kooxood ayaa ku dhawaad ​​isku mid ah kuwa u dhigma Cr2O342, taas oo macnaheedu yahay in lakabyada Cr2O3 ay si siman ugu qaybsan yihiin SDSS.
koox ka mid ah K-macneheedu waa L-edge Cr gobolada, b u dhigma XAS centroids. Natiijooyinka K-macneheedu waa X-PEEM isbarbardhigga SDSS-qabow: c rucubyada K-macnaheedu waa gobollada geesaha ee Cr L2,3 iyo d u dhigma XAS centroids.
Si loo muujiyo khariidad cidhifeedka FeL oo kakan, afar iyo shan kooxood oo la wanaajiyey iyo centroids-yada la xidhiidha (qaybin muuqaal ah) ayaa loo isticmaalaa shaybaarro kulul iyo qabow-duuban, siday u kala horreeyaan. Sidaa darteed, boqolleyda (%) ee Fe2+ iyo Fe3+ waxaa lagu heli karaa iyadoo la hagaajinayo LCF-ga lagu muujiyey Jaantuska.4. Pseudoelectrode ka iman kara Epseudo oo ah shaqada Fe0 ayaa loo isticmaalay si loo muujiyo isku dheelitir la'aanta microchemical ee filimka okssaydhka dusha sare. Epseudo waxaa qiyaas ahaan lagu qiyaasaa xeerka isku darka,
halka \(\rm{E}_{\rm{Fe}/\rm{Fe}^{2 + (3 + )}}\) la siman yahay \(\rm{Fe} + 2e^ - \to\rm { Fe}^{2 + (3 + )} \), oo ah 0.440 iyo 0.036 V, siday u kala horreeyaan. Meelaha awoodda hoose leh waxay leeyihiin maadooyin sare oo Fe3+ ah. Qaybinta suurtogalka ah ee muunad kuleyl ah ayaa leh dabeecad lakabaysan oo leh isbeddelka ugu sarreeya ee qiyaastii 0.119 V (Jaantus. 6a,b). Qaybintan suurtagalka ah waxay si dhow ula xiriirtaa muuqaalka sare ee dusha sare (Jaantus. 6a). Ma jiro isbeddelo kale oo la xidhiidha booska oo lagu arkay gudaha laamiyada hoose (Jaantus. 6b). Taas bedelkeeda, isku dhafka oksaydhyo kala duwan oo leh waxyaabo kala duwan oo Fe2 + iyo Fe3 + ah oo ku jira SDSS-qabow, dabeecad aan la mid ahayn ee pseudopotential ayaa la arki karaa (Jaantus 6c, d). Fe3+ oxides iyo/ama (oxysic)hydroxides waa qaybaha ugu muhiimsan ee daxalka birta waxayna dalaan ogsijiinta iyo biyaha50. Xaaladdan oo kale, waxaa la arki karaa in jasiiradaha hodanka ku ah Fe3 + loo qaybiyo gudaha waxaana loo tixgelin karaa meelaha daxalka ah. Xaaladdan oo kale, gradient ee goobta suurtogalka ah, halkii ay ka ahaan lahayd qiimaha saxda ah ee kartida, ayaa loo tixgelin karaa inay tahay tilmaame u ah meelaynta gobollada daxalka firfircoon51. Qaybintan aan sinnayn ee Fe2+ iyo Fe3+ ee dusha sare ee qabowga duuban ee SDSS waxay bedeli kartaa guryaha kiimikaad ee deegaanka waxayna siin kartaa meel sare oo wax ku ool ah oo ku saabsan dildilaaca filimka oxide iyo falcelinta daxalka, taas oo u oggolaanaysa matrixka birta ee hoose inuu si joogto ah u daxaleeyo, taasoo keentay in homogeneity gudaha ah. iyo in la yareeyo sifooyinka ilaalinta lakabka passivating.
Kutlooyinka K-macnaha ee gobollada geesaha Fe L2,3 iyo xarumaha u dhigma ee XAS centroids ee a-c-kuleyl ku shaqeeya X-PEEM iyo d-f qabow-duuban SDSS. a, d K-macnaheedu waa goob kooxeed ku dahaadhay sawirka X-PEEM. Awoodaha pseudoelectrode ee la qiyaasay (epseudo) ayaa lagu sheegay iyadoo ay la socoto jaantusyada kooxda K-macneheedu. Iftiiminta sawirka X-PEEM sida midabka sawirka 2 ayaa si toos ah u dhigma xoojinta nuugista raajada.
Labbiska Cr laakiin kiimikaad kala duwan ee Fe waxay keentaa asal kala duwan oo ah dildilaaca aflaanta oksaydhka iyo qaababka daxalka ee duuban kulul iyo qabow-duuban ee Ce-2507. Hantida qaboojiyaha Ce-2507 waa la yaqaan. Marka la eego samaynta oxides iyo hydroxides ee Fe ee hawada atmospheric, falcelinta soo socota ayaa lagu xiray shaqadan sida falcelin dhexdhexaad ah:
Iyada oo ku saleysan cabbiraadda X-PEEM, falcelinta kor ku xusan waxay dhacday xaaladaha soo socda. Garab yar oo u dhigma Fe0 wuxuu la xiriiraa birta birta ah ee hoose. Dareen-celinta Fe- birta ah ee deegaanka waxay keenaysaa samaynta lakabka Fe (OH) 2 ( isla'egta (5)), kaas oo xoojinaya calaamadda Fe2+ ee XAS ee cidhifka L ee Fe. Soo-gaadhista muddada dheer ee hawada waxay keenaysaa samaynta Fe3O4 iyo/ama Fe2O3 oxides ka dib Fe (OH) 252,53. Laba nooc oo ah Fe, Fe3O4 iyo Fe2O3, ayaa sidoo kale ku samaysan kara lakabka ilaalinta qani ah ee Cr3+, halkaas oo Fe3O4 ay doorbidayso qaab-dhismeed lebbisan iyo mid isku xidhan. Joogitaanka labada natiijadood ee xaaladaha oksaydheynta isku dhafan (XAS-1 spectrum). XAS-2 spectrum inta badan waxay u dhigantaa Fe3O4. Halka muuqaalka XAS-3 lagu arkay meelo badan ay muujisay beddelaad dhammaystiran oo loo beddelay γ-Fe2O3. Maadaama raajada aan duubnayn ay leeyihiin qoto dheer oo dhex dhexaad ah oo qiyaastii ah 50 nm, calaamada lakabka hoose waxay keenaysaa xoojinta sare ee A.
Muuqaalka XRD wuxuu muujinayaa in qaybta Fe ee filimka oksaydhka ay leedahay qaab dhismeed, kaas oo lagu daray lakabka Cr oxide. Si ka duwan sifada passivation ee daxalka ay sabab u tahay inhomogeneity maxaliga ah ee Cr2O317, inkastoo lakabka lebbiska ah ee Cr2O3 ee daraasaddan, iska caabin hoose daxalka ayaa lagu arkay kiiskan, gaar ahaan shaybaar qabow-duuban. Habdhaqanka la arkay waxaa loo fahmi karaa sida kala duwanaanshiyaha xaaladda oksaydhka kiimikada ee lakabka sare (Fe) oo saameeya waxqabadka daxalka. Wareejinta qunyar socodka ah ee birta ama ions ogsijiinta ee shabagga sababtoo ah isla stoichiometry ee sare (Fe oxide) iyo lakabyada hoose (Cr oxide) 52,53 waxay keenaysaa is dhexgal wanaagsan (adhesion) dhexdooda. Tani, iyaduna, waxay hagaajinaysaa caabbinta daxalka. Sidaa darteed, stoichiometry joogto ah, ie hal xaalad oksaydhismeed ee Fe, ayaa la door bidayaa isbeddellada stoichiometric degdeg ah. Kuleyl ahaan u qallafsantay ee SDSS waxay leedahay oog isku mid ah iyo lakab difaac cufan, kaas oo siinaya iska caabbinta daxalka. Si kastaba ha noqotee, SDSS-qabow-qabow, joogitaanka Fe3 + - jasiiradaha hodanka ah ee hoos yimaada lakabka ilaalinta waxay burburisaa daacadnimada dusha sare waxayna sababtaa daxalka galvanic ee substrate u dhow, taas oo keenta hoos u dhaca Rp (Shaxda 1) ee spectra EIS iyo daxalaheeda. iska caabin. Sidaa darteed, jasiiradaha maxalliga ah ee loo qaybiyo qani ku ah Fe3+ sababtoo ah qallafsanaanta balaastikada ayaa inta badan saameeya waxqabadka iska caabinta daxalka, taas oo ah horumar laga gaaray shaqadan. Sidaa darteed, daraasaddan waxay soo bandhigaysaa spectromicrographs ee hoos u dhigista iska caabbinta daxalka sababtoo ah qallafsanaanta caaga ah ee muunadaha SDSS ee la bartay.
Intaa waxa dheer, in kasta oo isku-darka dhifka ah ee dhulka ee birta laba waji ah ay si fiican u qabato, is-dhexgalka walxahan lagu daray shaxanka birta ee shaqsiga ah marka la eego dabeecadda daxalka ayaa ah mid aan la arki karin oo ku saleysan indho-indheynta spectroscopic microscopy. Calaamadda Ce (oo la socota XAS M-geeska) waxay u muuqataa oo keliya dhowr boos inta lagu jiro duubista qabow, laakiin way baaba'a inta lagu jiro qallafsanaanta kulul ee SDSS, taas oo muujinaysa meelaynta deegaanka Ce ee matrixka birta halkii ay ka ahaan lahayd isku-dhafka isku midka ah. In kasta oo sifooyinka farsamada ee SDSS aan la hagaajin6,7, joogitaanka REE waxa ay yaraynaysaa cabbirka ku darida waxaana loo malaynayaa in ay xakamayso godka asalka ah54.
Gebogebadii, shaqadani waxay daaha ka qaadaysaa saamaynta kala duwanaanshaha dusha sare ee daxalka 2507 SDSS oo lagu beddelay cerium iyadoo la qiyaasayo nuxurka kiimikada ee qaybaha nanoscale. Waxaan ka jawaabnay su'aasha ah sababta birta aan daxalka lahayn ay u daxalisay xitaa marka lagu dahaadhay lakabka oksaydh-ka-ilaalinta annagoo tiro ahaan u barannay qaab-dhismeed-yar-yar, xaaladda kiimikaad ee astaamaha dusha sare iyo hab-samaynta calaamadaha iyadoo la adeegsanayo K-macnaheedu waa ururin. Waxaa la aasaasay in Fe3+-jasiiradaha hodanka ah, oo ay ku jiraan isuduwidda octahedral iyo tetrahedral inta lagu guda jiro qaab dhismeedka Fe2+/Fe3+ isku dhafan, ay yihiin isha burburinta filimka oxide iyo isha daxalka qabow-duuban ee SDSS. Nanoislands oo ay u badan tahay Fe3+ waxay u horseedaa iska caabin xun oo daxalka xitaa iyadoo ay jirto lakab ku filan stoichiometric Cr2O3. Marka lagu daro horumarka habaysan ee lagu go'aaminayo saamaynta kala duwanaanshaha kiimikada nanoscale ee daxalka, shaqada hadda jirta ayaa la filayaa inay dhiirigeliso hababka injineernimada si loo hagaajiyo iska caabbinta daxalka ee birta-la'aanta ah inta lagu jiro samaynta birta.
Si loo diyaariyo ingots Ce-2507 SDSS ee loo adeegsaday daraasaddan, qaybaha isku dhafan, oo ay ku jiraan Fe-Ce master alloy oo lagu shaabadeeyay tuubooyinka birta saafiga ah, ayaa lagu dhalaalay 150 kg foorno dhexdhexaadin dhexdhexaad ah si loo soo saaro bir dhalaalaysa oo lagu shubay caaryaal shub ah. Halabuurka kiimikaad ee la qiyaasay (wt %) waxa ay ku taxan yihiin Jadwalka Dheeraadka ah 2. Maqaarku marka hore waa kulul yahay oo loo sameeyay blocks. Kadibna birta ayaa lagu tirtiray 1050 ° C 60 daqiiqo si xal adag loo helo, ka dibna lagu dami biyo ilaa heerkulka qolka. Muunadaha la daraaseeyay ayaa si faahfaahsan loo darsay iyadoo la adeegsanayo TEM iyo DOE si loo darso wejiyada, cabbirka hadhuudhka iyo qaab-dhismeedka. Macluumaad faahfaahsan oo ku saabsan shaybaarada iyo habka wax soo saarka ayaa laga heli karaa ilo kale6,7.
Samee muunado cylindrical ah (φ10 mm × 15 mm) si aad u cadaadiso kulul oo leh dhidibka dhululubada oo barbar socda jihada qalloocan ee block. Cadaadis heerkul sare ah ayaa lagu sameeyay heer cadaadis joogto ah oo u dhexeeya 0.01-10 s-1 heerkul kala duwan oo u dhexeeya 1000-1150 ° C iyadoo la adeegsanayo jilbaha kuleylka Gleeble-3800. Kahor qallafsanaanta, shaybaarada waxaa lagu kululeeyay heerkulka la doortay heerkul ah 10 °C s-1 2 daqiiqo si loo baabi'iyo heerkulbeegga. Kadib markii la gaarey isku mid ahaanshaha heerkulka, shaybaarada waxaa loo qaabeeyey qiime cadaadis run ah oo ah 0.7. Ka dib qallafsanaanta, isla markiiba waxaa lagu deminayaa biyo si loo ilaaliyo qaabdhismeedka qallafsan. Dabadeed muunadaha adag ayaa la gooyay si barbar socda jihada cadaadiska. Daraasaddan gaarka ah, waxaan u dooranay muunad heerkulkeedu dhan yahay 1050°C, 10 s-1 taas oo ay ugu wacan tahay microhardness sare oo la arkay marka loo eego muunado kale7.
Bulk (80 × 10 × 17 mm3) muunadaha Ce-2507 ee xalka adag ayaa lagu tijaabiyay mashiinka qallooca laba-geesoodka ah ee LG-300, kaas oo bixiyay qalabka farsamada ee ugu wanaagsan dhammaan fasallada kale ee qallafsanaanta6. Heerka cadaadiska iyo dhimista dhumucda waxay ahaayeen 0.2 m·s-1 iyo 5% jid kasta, siday u kala horreeyaan.
Qalabka korontada ku shaqeeya ee Autolab PGSTAT128N ayaa loo isticmaalay si elektrokimikal ahaan loo cabbiro SDSS ka dib qabowgu rogmaday ilaa 90% hoos u dhigista dhumucda (1.0 u dhigma cadaadiska dhabta ah) iyo cadaadiska kulul ee 0.7 cadaadiska dhabta ah ee 1050 oC iyo 10 s-1. Goobta shaqadu waxay leedahay unug saddex-elektarooni ah oo leh korantada calomel oo buuxa sida korantada tixraaca, graphite counter electrode, iyo muunad SDSS ah oo ah koronto shaqaynaysa. Tijaabooyinku waxa la googooyey dhululubo dhexroorkeedu yahay 11.3 mm, dhinacyadaas oo fiilooyinka naxaasta ah lagu iibiyey. Ka dibna muunada waxaa lagu shubay resin epoxy, taasoo ka tagaysa aag furan oo 1 cm2 ah oo ah koronto shaqaynaysa (duka hoose ee muunada cylindrical). Isticmaal daryeel inta lagu jiro daawaynta epoxy-ka iyo inta lagu jiro ciid ka dib iyo suufka si aad uga fogaato dillaac. Dusha sare ee shaqada waa la maroojiyey oo lagu safeeyey ganaax dhalaalaysa dheeman oo cabbirkeedu yahay 1 micron, lagu nadiifiyey biyo la nadiifiyey iyo ethanol waxaana lagu qallajiyey hawo qabow. Kahor cabbiraadaha korantada kiimikaad, shaybaarada la sifeeyay ayaa hawo loo soo bandhigay dhowr maalmood si ay u sameeyaan filim oksaydh dabiici ah. Xalka biyaha leh ee FeCl3 (6.0 wt.%), oo lagu xasiliyay HCl ilaa pH = 1.0 ± 0.01, ayaa loo isticmaalay si loo dedejiyo daxalka birta aan lahayn55, tan iyo markii laga helo jawi gardarro ah halkaas oo ions chloride ay ku jiraan awood oksaydh oo xooggan iyo pH hoose sida lagu qeexay ASTM. Heerarka la soo jeediyay waa G48 iyo A923. Tijaabooyinku waxa lagu dhex milmay xalka tijaabada muddo 1 saac ah ka hor inta aan wax cabbiro ah la qaadin si loo gaadho xaalad u dhaw taagan. Xalka adag, shayyada kulaylaha iyo qaboojiyaha-duuban, cabbirka cabbiraadda is-bedbeddelku wuxuu ahaa 1 × 105 ~ 0.1 Hz, iyo awoodda wareegga wareegga (OPS) waxay ahayd 5 mV, taas oo ahayd 0.39, 0.33, iyo 0.25 VSCE, siday u kala horreeyaan. Tijaabo kasta oo kiimiko kiimiko ah ee muunad kasta ayaa lagu soo celiyay ugu yaraan saddex jeer isla shuruudo la mid ah si loo hubiyo soo saarista xogta.
Cabbirrada HE-SXRD, 1 × 1 × 1.5 mm3 leydi laba-geesood ah oo bir ah ayaa lagu cabbiray khadka tamar-sare ee Brockhouse wiggler ee CLS, Kanada si loo qiyaaso halabuurka wejiga56. Xog ururinta waxaa lagu sameeyay heerkulka qolka Debye-Scherrer joomatari ama joomatari gaadiidka. Dhererka mowjadda raajada ee lagu cabbiray cabbirka LaB6 waa 0.212561 Å, taas oo u dhiganta 58 keV, taas oo aad uga sarreysa kan Cu Kα (8 keV) oo sida caadiga ah loo isticmaalo ilaha shaybaarka. Muunadda waxa la dhigayaa meel u jirta 740 mm qalabka wax baadha. Mugga ogaanshaha ee muunad kasta waa 0.2 × 0.3 × 1.5 mm3, taas oo lagu go'aamiyo cabbirka iftiinka iyo dhumucda muunada. Mid kasta oo ka mid ah xogtan waxaa lagu soo ururiyay iyadoo la adeegsanayo qalabka wax bare ee Perkin Elmer, qalabka raajo ee fidsan, 200 µm pixels, 40 × 40 cm2, iyadoo la adeegsanayo wakhtiga soo-gaadhista ee 0.3 ilbiriqsi iyo 120 fiim.
Cabbirrada X-PEEM ee laba hab oo la doortay ayaa lagu sameeyay saldhigga dhammaadka PEEM ee khadka Beamline MAXPEEM ee shaybaarka MAX IV (Lund, Sweden). Muunado ayaa loo diyaariyey si la mid ah sida cabbirada korantada kiimikada. Shaybaarada la diyaariyey waxaa lagu hayaa hawo dhowr maalmood waxaana lagu shubay qol faaruq ah oo aad u sarreeya ka hor inta aan lagu shubin sawirada synchrotron. Xallinta tamarta laydhka waxaa lagu helaa iyada oo la cabbirayo qiyaasta wax soo saarka ion ee N 1 s ilaa 1 \ (\ pi _g^ \ ast \) ee gobolka kicinta leh hv = 401 eV ee N2 iyo ku tiirsanaanta tamarta photon ee E3 / 2.57. Taam ahaanshaha Spectral wuxuu siiyay ΔE (xariif ahaan muuqaal ah) ~ 0.3 eV marka loo eego qiyaasta tamarta la qiyaasay. Sidaa darteed, xallinta tamarta beamline ayaa lagu qiyaasay inay tahay E / ∆E = 700 eV / 0.3 eV> 2000 iyo qulqulka ≈1012 ph / s iyadoo la adeegsanayo monochromator SX-700 oo la beddelay oo leh Si 1200-line mm-1 grating for Fe 2p L2,2 gees, L2p, gees, L2p, Cr 3 gees Ce M4,5 gees. Sidaa darteed, xallinta tamarta beamline waxaa lagu qiyaasay inay tahay E / ∆E = 700 eV / 0.3 eV> 2000 iyo qulqulka ≈1012 ph / s iyadoo la adeegsanayo SX-700 monochromator oo la beddelay oo leh Si 1200-line mm-1 grating for Fe 2p L2.2 cidhifka, L2.2p gees, Cr. Ce M4.5 gees. Таkym obrazom, эnergétycheskoe raszrешение knala puchka bыlo otseneno kak E/∆E = 700 эВ/0,3 эВ> 2000 и 2000 и 2000 при использовании модифицированного монохроматора SX-700 L2,3, кромка Ni 2p L2,3 iyo кромка Ce M4,5. Sidaa darteed, xallinta tamarta ee kanaalka iftiinka ayaa lagu qiyaasay E / ∆E = 700 eV / 0.3 eV> 2000 iyo qulqulka ≈1012 f / s iyadoo la adeegsanayo SX-700 monochromator oo la beddelay oo leh Si grating 1200 xariiq / mm oo loogu talagalay Fe Edge 2p L2 ,3, Cr.2 gees 3 L2p. 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 通过使用0单色器和Si 1200 线mm−1 光栅用于 Fe 2p L2,3 边缘、Cr 2p L2,3 边缘、Ni 2p L2,3 边缘和和。因为单色器 和 SI 1200 线 mm-1 光栅 于 Fe 2P 2P 2P L2.3 边缘、Cr 2p L2.3Markaa, marka la isticmaalayo SX-700 monochromator ah oo la beddelay iyo 1200 xariiq Si grating ah. 3, Cr gees 2p L2.3, Ni gees 2p L2.3 iyo Ce gees M4.5.Ku balaadhi tamarta photon-ka 0.2 eV tillaabo. Tamar kasta, sawirada PEEM ayaa la duubay iyadoo la isticmaalayo TVIPS F-216 CMOS detector oo leh 2 x 2 xidhidh fiber optic ah oo bixisa 1024 × 1024 pixels gudaha 20 µm muuqaal ah. Wakhtiga soo bandhigida sawiradu waa 0.2 ilbiriqsi, celcelis ahaan 16 fiim. Tamarta sawirka sawirka elektiroonigga ah waxaa loo doortaa si ay u bixiso signalka elektarooniga ah ee ugu sarreeya. Dhammaan cabbiraadaha waxaa lagu sameeyaa dhacdooyinka caadiga ah ee laydhka sawir-qaadista ee toosan. Macluumaad dheeraad ah oo ku saabsan cabbiraadaha, eeg daraasad hore58. Ka dib marka la barto wadarta guud ee wax-soo-saarka elektaroonigga ah (TEY) 59 habka ogaanshaha iyo codsigeeda X-PEEM, qoto dheer ee habkan waxaa lagu qiyaasaa ~ 4-5 nm ee calaamadda Cr iyo ~ 6 nm ee calaamadda Fe. Qoto dheer ee Cr waxay aad ugu dhowdahay dhumucda filimka oksaydhka (~ 4 nm) 60,61 halka qoto dheer ee Fe uu ka weyn yahay dhumucda filimka oksaydhka. XAS-da laga soo ururiyay agagaarka Fe L cidhifka waa isku dhafka birta XAS iyo FeO ee shaxanka. Xaaladda kowaad, xoojinta elektaroonnada la sii daayo waxaa sabab u ah dhammaan noocyada suurtagalka ah ee elektarooniga ah ee wax ku biirinaya TEY. Si kastaba ha ahaatee, calaamada birta saafiga ah waxay u baahan tahay tamar sare oo kinetic ah si ay elektaroonadu u dhex maraan lakabka oksaydhka, oo ay gaadhaan oogada, oo uu soo ururiyo falanqeeyuhu. Xaaladdan oo kale, calaamadda Fe0 waxay inta badan sabab u tahay LVV Auger elektarooniga iyo elektarooniga sare ee ay sii daayaan. Intaa waxaa dheer, xoojinta TEY ee ay ka qaybqaateen elektaroonnadan ayaa qudhuntay inta lagu guda jiro dariiqa baxsadka elektarooniga49 taas oo sii yaraynaysaa saxeexa muuqaalka ee Fe0 ee khariidadda XAS ee birta.
Isku-dubbarididda macdanta xogta ee xabadaha xogta (X-PEEM data) waa tallaabo muhiim ah oo soo saarista macluumaadka khuseeya (qalabka kiimikaad ama jireed) ee habab badan oo kala duwan. K-macneheedu waa ururinta si weyn ayaa loo isticmaalaa dhowr meelood, oo ay ku jiraan aragtida mashiinka, habaynta sawirka, aqoonsiga qaabka aan la ilaalin, sirdoonka macmal, iyo falanqaynta kala soocida24. Tusaale ahaan, K-macnaheedu waa kooxaynta si fiican ayaa loogu dabaqay ururinta xogta sawirka muuqaalka sare62. Mabda 'ahaan, xogta walxaha badan, K-macneheedu waa algorithm si fudud ayay u kooxaysan karaan iyaga oo raacaya macluumaadka ku saabsan sifooyinkooda (sifooyinka tamarta sawirka). K-macneheedu waa isku-ururinta waa algorithm-ka-soo-baxa ee u qaybinta xogta ee kooxaha aan is-dul-saarnayn ee K (cluster), halkaasoo pixel kastaa ka tirsan yahay koox gaar ah oo ku xidhan kala qaybinta isku-dhafka kiimikada ee ka kooban birta qaab-dhismeed yar. Algorithm-ka-K-macneheedu waxa uu ka kooban yahay laba tillaabo: tillaabada koowaad waxay xisaabisaa K centroids-ka, tillaabada labaadna waxay ku meelaysaa dhibic kasta koox leh centroids deriska ah. Xuddunta cufisjiidadka kooxdu waxa lagu qeexaa inay tahay celceliska xisaabta ee dhibcaha xogta (XAS spectra) ee kooxdaas. Waxaa jira masaafo kala duwan oo lagu qeexo centroids deriska ah sida masaafooyinka Euclidean. Sawir gelinta px,y (x iyo y waa xallinta pixels), CK waa xudunta cufisjiidadka kooxda; sawirkan ayaa markaa loo kala qaybin karaa (koox) iyadoo la isticmaalayo K-means63. Tallaabooyinka u dambeeya ee K-macnaha algorithm ururinta waa:
Tallaabada 2. Xisaabi heerka xubinnimada dhammaan pixels sida ku cad centroid-ka hadda jira. Tusaale ahaan, waxaa laga xisaabiyaa fogaanta Euclidean d ee u dhaxaysa bartamaha iyo pixel kasta:
Tallaabada 3 Ku hay pixel kasta centroid-ka kuugu dhow. Ka dib dib u xisaabi boosaska centroid ee K sida soo socota:
Tallaabada 4. Ku soo celi habka (islee'egyada (7) iyo (8)) ilaa inta ay centroids isku keenayaan. Natiijooyinka tayada ugu dambeeya waxay si aad ah ugu xidhan yihiin doorashada ugu fiicnayd ee centroids63. Qaab dhismeedka xogta PEEM ee sawirada birta, sida caadiga ah X (x × y × λ) waa cube ka mid ah xogta haynta 3D, halka faasasyada x iyo y ay u taagan yihiin macluumaadka goobta (xallinta pixel) iyo dhidibka λ wuxuu u dhigmaa habka muuqaalka tamarta ee photons. Algorithm-ka-K-macneheedu waxa loo isticmaalay in lagu sahamiyo gobollada xiisaha u leh xogta X-PEEM iyada oo la kala saarayo pixels (clusters ama blocks) iyada oo loo eegayo sifooyinkooda muuqaalka ah iyo soo saarista centroid-ka ugu fiican (XAS spectral curve) falanqeeye kasta (cluster). Waxaa loo isticmaalaa in lagu barto qaybinta boosaska, isbeddellada muuqaalka deegaanka, dhaqanka oksaydhka iyo xaaladda kiimikada. Tusaale ahaan, algorithm ururinta K-macneheedu waxa loo adeegsaday Fe L-edge iyo Cr L-edge gobollada ee kuleyl iyo qabow-duuban ee X-PEEM. Tiro kala duwan oo K-kutooyin ah (gobolada qaabdhismeedkooda) ayaa la tijaabiyay si loo helo kutlooyinka iyo centroids ugu fiican. Marka garaafku muujiyo, pixels-yada waxaa lagu meeleeyaa centroid-kutlada saxda ah. Midab kasta oo qaybintu waxa ay u dhigantaa badhtamaha kooxda, taas oo muujinaysa habaynta boosaska walxaha kiimikada ama jirka. Centerroid-yada la soo saaray waa isku darka toosan ee spectra saafi ah.
Xogta taageeraysa natiijooyinka daraasaddan waxa laga heli karaa qoraaga WC ee kala duwan marka loo eego codsi macquul ah.
Sieurin, H. & Sandström, R. Jab adag ee birta laba-laabka ah ee alxanka ah. Sieurin, H. & Sandström, R. Jab adag ee birta laba-laabka ah ee alxanka ah. Sieurin, H. & Sandström, R. Вязкость разрушения сварной дуплеks Sieurin, H. & Sandström, R. Jab adag ee birta laba-laabka ah ee alxanka ah. 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. Вязкость разрушения Sieurin, H. & Sandström, R. Jab adkaanta birta laba-laabka ah ee alxanka ah.mashruuc. jajab. dhogorta. 73, 377-390 (2006).
Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Iska caabbinta daxalka ee birta laba-laabka ah ee aan lahayn ee acids organic ee la xushay iyo bey'ada aashitada organic/chloride. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Iska caabbinta daxalka ee birta laba-laabka ah ee aan lahayn ee acids organic ee la xushay iyo bey'ada aashitada organic/chloride.Adams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh. iyo Van Der Merwe, J. Iska caabbinta daxalka ee birta aan lahayn duplex ee bay'ada leh qaar ka mid ah asiidhyada organic iyo acids organic/chlorides. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. 双相不锈钢在选定有有酸和有有酸 Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. 双相stainless steel在特定organic酸和Organic酸/ deegaanka chlorinatedAdams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh. iyo Van Der Merwe, J. Iska caabbinta daxalka ee birta aan lahayn duplex ee bay'ada leh qaar ka mid ah asiidhyada organic iyo acids organic/chlorides.anticorrosive. Habka Mater 57, 107-117 (2010).
Barella S. iyo al. Daxalka-oxidizing sifooyinka Fe-Al-Mn-C duplex. Qalabka 12, 2572 (2019).
Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. Jiilka cusub ee birta duplex ee qalabka gaaska iyo soo saarka saliidda. Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. Jiilka cusub ee birta duplex ee qalabka gaaska iyo soo saarka saliidda.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. Jiilka cusub ee birta duplex super ee qalabka wax soo saarka saliidda iyo gaaska.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. Jiilka cusub ee birta duplex ee gaaska iyo qalabka wax soo saarka saliidda. E3S webinar. 121, 04007 (2019).
Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Baaritaanka habdhaqanka qallafsanaanta kulul ee fasalka 2507. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Baaritaanka habdhaqanka qallafsanaanta kulul ee fasalka 2507. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Исследование поведения горячей деформации Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Daraasad ku saabsan Dabeecadda Naafaynta Kulul ee Nooca 2507 Duplex Stainless Steel. Birta. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 2507 级双相不锈钢的热变形行为研究。 Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 2507Kingklang, S. iyo Utaisansuk, V. Baaritaanka Habdhaqanka Naafaynta Kulul ee Nooca 2507 Duplex Stainless Steel. Birtaarday. dhalanteed. A 48, 95-108 (2017).
Zhou, T. iyo al. Saamaynta wareegitaanka qabow ee la kantaroolay ee qaab-dhismeedka yar yar iyo qalabka farsamada ee cerium-la beddelay ee super-duplex SAF 2507 birta aan lahayn. arday. cilmiga. mashruuc. A 766, 138352 (2019).
Zhou, T. iyo al. Qaab-dhismeed-ku-kulul-ku-ool ah iyo sifada makaanikada ee cerium-la beddelay super-duplex SAF 2507 birta aan lahayn. J. Alma mater. haanta kaydinta. tignoolajiyada. 9, 8379-8390 (2020).
Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Saamaynta curiyeyaasha dhulka naadirka ah ee dabeecadda oksaydhka heerkulka sare ee birta austenitic. Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Saamaynta curiyeyaasha dhulka naadirka ah ee dabeecadda oksaydhka heerkulka sare ee birta austenitic.Zheng Z., Wang S., Long J., Wang J. iyo Zheng K. Saamaynta walxaha dhifka ah ee dhulka ee dabeecadda birta austenitic ee hoos yimaada oksaydhka heerkulka sare. 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. iyo Zheng K. Saamaynta walxaha dhifka ah ee dhulka ee dabeecadda birta austenitic ee oksaydhka heerkulka sare.daxalka. cilmiga. 164, 108359 (2020).