Kea leboha ha le etetse Nature.com. Mofuta wa sebatli seo o se sebedisang o na le tshehetso e fokolang ya CSS. Bakeng sa boiphihlelo bo botle ka ho fetisisa, re kgothaletsa hore o sebedise sebatli se ntjhafaditsweng (kapa o tima Mokgwa wa ho Kopana ho Internet Explorer). Ho sa le jwalo, ho netefatsa tshehetso e tswelang pele, re tla etsa sebaka sena sa marang-rang ntle le mekgwa le JavaScript.
Tšepe e sa ruseng e sebelisoang haholo le mefuta ea eona e entsoeng ka tšepe e hanela ho rusa maemong a tikoloho ka lebaka la lera la ho se sebetse le entsoeng ka chromium oxide. Ho rusa le ho rusa ha tšepe ka tloaelo ho amahanngoa le timetso ea mekhahlelo ena, empa ka seoelo boemong ba microscopic, ho latela tšimoloho ea ho se tšoane ha bokaholimo. Mosebetsing ona, ho se tšoane ha lik'hemik'hale tsa bokaholimo ba nanoscale ho bonoang ka microscopy ea spectroscopic le tlhahlobo ea chemometric ka tšohanyetso ho laola ho bola le ho rusa ha tšepe e sa ruseng e phutholohileng ea cerium e fetotsoeng super duplex 2507 (SDSS) nakong ea boitšoaro ba eona ba ho fetoha ha mocheso. Le hoja microscopy ea X-ray photoelectron e bontšitse ho koahela ka mokhoa o ts'oanang le lera la tlhaho la Cr2O3, SDSS e phutholohileng e batang e bontšitse liphetho tse mpe tsa ho rusa ka lebaka la kabo ea libaka tsa nanoislands tse ruileng tsa Fe3+ lera la oxide la Fe/Cr. Tsebo ena boemong ba athomo e fana ka kutloisiso e tebileng ea ho rusa ha tšepe e sa ruseng 'me ho lebelletsoe hore e tla thusa ho loantša ho rusa ha litšepe tse tšoanang tse nang le alloy e ngata.
Ho tloha ha ho qaptjoa tšepe e sa hloekang, ho hanyetsa ho bola ha li-alloy tsa ferrochromium ho 'nile ha amahanngoa le chromium, e etsang oxide/oxyhydroxide e matla e bontšang boitšoaro ba ho se sebetse libakeng tse ngata. Ha e bapisoa le litšepe tse sa hloekang tsa setso (austenitic le ferritic), litšepe tse sa hloekang tsa super duplex (SDSS) tse nang le khanyetso e ntle ea ho bola li na le thepa e phahameng ea mechini1,2,3. Matla a eketsehileng a mechini a lumella meralo e bobebe le e nyane haholoanyane. Ka lehlakoreng le leng, SDSS e theko e tlaase e na le khanyetso e phahameng khahlanong le ho bola ha likoti le makhapetla, e leng se fellang ka bophelo bo bolelele ba tšebeletso le lits'ebetso tse pharaletseng taolong ea tšilafalo, lijana tsa lik'hemik'hale, le indasteri ea oli le khase ea leoatleng4. Leha ho le joalo, mefuta e fokolang ea mocheso oa kalafo ea mocheso le ho se sebetse hantle ha eona ho sitisa ts'ebeliso ea eona e pharaletseng. Ka hona, SDSS e fetotsoe ho ntlafatsa thepa e boletsoeng ka holimo. Mohlala, phetoho ea Ce le litlatsetso tse phahameng tsa N 6, 7, 8 li ile tsa hlahisoa ka 2507 SDSS (Ce-2507). Khakanyo e loketseng ea 0.08 wt.% rare earth element (Ce) e na le phello e molemo litšobotsing tsa mechini tsa DSS, kaha e ntlafatsa ntlafatso ea lijo-thollo le matla a moeli oa lijo-thollo. Ho hanyetsa ho tsofala le ho bola, matla a ho tsitlella le matla a tlhahiso, le ho sebetsa ha mocheso le tsona li ntlafalitsoe9. Naetrojene e ngata e ka nkela sebaka sa nickel e turang, e leng se etsang hore SDSS e be le litšenyehelo tse tlase10.
Morao tjena, SDSS e se e fetotswe ka polasetiki mochesong o fapaneng (mocheso o tlase, o batang le o chesang) ho fihlella thepa e ntle ya mechini6,7,8. Leha ho le jwalo, kganyetso e ntle ya ho bola ha SDSS e bakwa ke boteng ba filimi e tshesane ya oxide hodima metsi, e angwang ke mabaka a mangata, jwalo ka boteng ba mekhahlelo e mengata e nang le meedi e fapaneng ya koro, di-precipitate tse sa batleheng le dikarabelo tse fapaneng. sebopeho sa ka hare sa microstructure se sa tshwaneng sa mekhahlelo e fapaneng ya austenitic le ferritic se fetotswe 7. Ka hona, thuto ya thepa ya microdomain ya difilimi tse jwalo boemong ba sebopeho sa elektroniki e bohlokwa haholo bakeng sa ho utlwisisa ho bola ha SDSS mme e hloka mekgwa e rarahaneng ya teko. Ho fihlela jwale, mekgwa e utlwang bokahodimo jwalo ka Auger electron spectroscopy11 le X-ray photoelectron spectroscopy12,13,14,15 hammoho le sistimi e thata ya X-ray photoelectron photoelectron e khetholla, empa hangata e hloleha ho arola, maemo a dikhemikhale a karolo e le nngwe dintlheng tse fapaneng sebakeng hodima nanoscale. Lithuto tse 'maloa tsa morao tjena li hokahantse oxidation ea chromium ea lehae le boitšoaro ba ho bola bo bonoang ba litšepe tse 17 tse sa hloekang tsa austenitic, litšepe tse 18 tse sa hloekang tsa martensitic, le SDSS 19, 20. Leha ho le joalo, lithuto tsena li shebane haholo le phello ea ho se tšoane ha Cr (mohlala, boemo ba oxidation ba Cr3+) ho hanyetsaneng ho bola. Ho se tšoane ha lehlakore maemong a oxidation a likarolo ho ka bakoa ke metsoako e fapaneng e nang le likarolo tse tšoanang, joalo ka li-oxide tsa tšepe. Metsoako ena e rua boholo bo bonyenyane bo sebetsoang ka mokhoa oa thermomechanic bo haufi-ufi, empa bo fapana ka sebopeho le boemo ba oxidation16,21. Ka hona, ho senola timetso ea lifilimi tsa oxide ebe ho kenngoa ha likoti ho hloka kutloisiso ea ho se tšoane ha bokaholimo boemong ba microscopic. Ho sa tsotellehe litlhoko tsena, litekolo tsa bongata tse kang ho se tšoane ha oxidation ea lehlakore, haholo-holo ea tšepe sekaleng sa nano/atomic, li ntse li haella 'me bohlokoa ba tsona bakeng sa ho hanyetsa ho bola bo ntse bo sa hlahlojoe. Ho fihlela morao tjena, boemo ba lik'hemik'hale ba likarolo tse fapaneng, tse kang Fe le Ca, bo ne bo hlalosoa ka bongata disampoleng tsa tšepe ho sebelisoa microscopy e bonolo ea X-ray photoelectron (X-PEEM) litsing tsa mahlaseli a synchrotron a nanoscale. Ha e kopantsoe le mekhoa ea X-ray absorption spectroscopy (XAS) e utloang lik'hemik'hale, X-PEEM e nolofalletsa ho lekanya XAS ka qeto e phahameng ea sebaka le spectral, e fanang ka tlhahisoleseling ea lik'hemik'hale mabapi le sebopeho sa elemental le boemo ba eona ba lik'hemik'hale ka qeto ea sebaka ho fihlela sekaleng sa nanometer sa 23. Tlhokomelo ena ea spectroscopic ea sebaka sa qalo tlas'a microscope e nolofalletsa liteko tsa lik'hemik'hale tsa lehae 'me e ka bontša ka mokhoa oa sebaka liphetoho tsa lik'hemik'hale tse neng li sa hlahlojoa pele lera la Fe.
Phuputso ena e atolosa melemo ea PEEM ho lemoheng liphapang tsa lik'hemik'hale ho nanoscale mme e hlahisa mokhoa o nang le temohisiso oa tlhahlobo ea bokaholimo ba athomo bakeng sa ho utloisisa boitšoaro ba ho bola ha Ce-2507. E sebelisa data ea chemometric ea sehlopha sa K-means24 ho etsa 'mapa oa sebopeho sa lik'hemik'hale sa lefats'e (heterogeneity) ea likarolo tse amehang, ka maemo a tsona a lik'hemik'hale a hlahisitsoeng ka setšoantšo sa lipalo-palo. Ho fapana le nyeoe ea setso ea ho bola e bakoang ke ho senyeha ha filimi ea chromium oxide, ho se sebetse hantle ha hona joale le ho hanyetsa ho bola ho fokolang ho bakoa ke lihlekehleke tse ruileng tsa Fe3+ tse haufi le lera la oxide la Fe/Cr, e ka bang phello ea li-oxide tse sireletsang. Sebakeng sa ho senyeha, ho thehoa filimi e bakang ho bola.
Boitšoaro bo senyang ba SDSS 2507 e senyehileng bo ile ba hlahlojoa ka lekhetlo la pele ho sebelisoa litekanyo tsa electrochemical. Setšoantšong sa 1 ho bontšitsoe li-curve tsa Nyquist le Bode bakeng sa lisampole tse khethiloeng ka har'a litharollo tsa metsi tse nang le asiti (pH = 1) tsa FeCl3 mochesong oa kamore. Electrolyte e khethiloeng e sebetsa e le moemeli o matla oa oxidizing, e khethollang tšekamelo ea filimi ea passivation ea ho senyeha. Leha thepa e sa ka ea feta pitting e tsitsitseng ea mocheso oa kamore, litlhahlobo tsena li fane ka temohisiso ea liketsahalo tse ka bang teng tsa ho hloleha le lits'ebetso tsa kamora ho senyeha. Potoloho e lekanang (Setšoantšo sa 1d) e sebelisitsoe ho lekana spectra ea electrochemical impedance spectroscopy (EIS), 'me liphetho tse tsamaellanang tsa ho lekana li bontšitsoe ho Tafole ea 1. Li-half circle tse sa fellang li hlahile ha ho lekoa lisampole tse phekotsoeng le tse sebelisitsoeng ka mocheso, ha li-half circle tse tsamaellanang li ne li phutholohile ka serame (Setšoantšo sa 1b). Ho spectrum ea EIS, radius ea semicircle e ka nkoa e le khanyetso ea polarization (Rp)25,26. Rp ea SDSS e phekotsoeng ka tharollo ho Tafole ea 1 ke hoo e ka bang 135 kΩ cm-2, leha ho le joalo bakeng sa SDSS e sebetsoang ka ho chesa le e batang e phutholohileng re ka bona boleng bo tlase haholo ba 34.7 le 2.1 kΩ cm–2 ka ho latellana. Phokotso ena e kholo ho Rp e bontša phello e mpe ea phetoho ea polasetiki ho passivation le ho hanyetsa mafome, joalo ka ha ho bontšitsoe litlalehong tse fetileng 27, 28, 29, 30.
a Nyquist, b, c Bode impedance le diagram tsa phase, le mohlala o lekanang wa potoloho bakeng sa d, moo RS e leng khanyetso ya electrolyte, Rp e leng khanyetso ya polarization, mme QCPE e le oxide ya karolo e sa fetoheng e sebediswang ho etsa mohlala wa capacitance e sa lokelang (n). Ditekanyo tsa EIS di entswe ka bokgoni ba ho se be le mojaro.
Li-constant tsa taelo ea pele li bontšitsoe setšoantšong sa Bode 'me sethala sa maqhubu a phahameng se emela khanyetso ea electrolyte RS26. Ha maqhubu a fokotseha, impedance ea eketseha 'me ho fumanoa angle ea phase e mpe, e bontšang puso ea capacitance. Angle ea phase ea eketseha, e boloka boleng ba eona bo phahameng ka bongata ba maqhubu a pharaletseng, ebe ea fokotseha (Setšoantšo sa 1c). Leha ho le joalo, maemong 'ohle a mararo boleng bona bo phahameng bo ntse bo le ka tlase ho 90°, bo bontšang boitšoaro bo sa lokelang ba capacitive ka lebaka la ho hasana ha capacitive. Kahoo, karolo ea QCPE ea phase ea kamehla (CPE) e sebelisoa ho emela kabo ea capacitance ea interfacial e tsoang ho roughness ea holim'a metsi kapa ho se tšoane, haholo-holo mabapi le sekala sa athomo, geometry ea fractal, porosity ea electrode, bokhoni bo sa lekanang, le kabo ea hona joale e itšetlehileng ka holim'a metsi. Geometry ea electrode31,32. Impedance ea CPE:
moo j e leng nomoro e inahaneloang 'me ω e le maqhubu a angular. QCPE ke nako e sa fetoheng e ikemetseng ea maqhubu e lekanang le sebaka se bulehileng se sebetsang sa electrolyte. n ke nomoro ea matla e se nang tekanyo e hlalosang ho kheloha ho tloha boitšoarong bo loketseng ba capacitor, ke hore, ha n e le haufi le 1, CPE e haufi le capacitance e hloekileng, 'me haeba n e le haufi le lefela, ke khanyetso. Ho kheloha ho honyenyane ha n, haufi le 1, ho bontša boitšoaro bo sa lokelang ba capacitor ba bokaholimo kamora tlhahlobo ea polarization. QCPE ea SDSS e phutholohileng e batang e phahame haholo ho feta lihlahisoa tse tšoanang, ho bolelang hore boleng ba bokaholimo ha bo tšoane haholo.
Ho ya ka boholo ba thepa ya ho hanyetsa ho bola ha ditshila tsa ditshila tse sa ruseng, dikahare tse phahameng tsa Cr tsa SDSS hangata di fella ka ho hanyetsa ho bola ho hoholo ha SDSS ka lebaka la boteng ba filimi ya oxide e sireletsang e sa sebetseng hodima bokahodimo17. Filimi ena e fetisang e atisa ho ba le di-oxide tsa Cr3+ le/kapa di-hydroxide, haholo-holo e kopanyang di-oxide tsa Fe2+, Fe3+ le/kapa di-hydroxide (oxy) 33. Ho sa tsotellehe ho tshwana ha bokahodimo, lera la oxide e fetisang, mme ha ho na ho robeha ho bonahalang hodima bokahodimo, jwalo ka ha ho hlwailwe ke ditshwantsho tse nyane,6,7 boitshwaro ba ho bola ha SDSS e sebetswang ka ho tjhesa le e phutholohileng ka serame bo fapane mme ka hona bo hloka thuto e tebileng ya sebopeho sa microstructure le sebopeho sa sebopeho sa tshepe.
Sebopeho se senyenyane sa tšepe e sa hloekang e senyehileng se ile sa hlahlojoa ka bongata ho sebelisoa X-rays ea ka hare le ea synchrotron e nang le matla a phahameng (Litšoantšo tse Tlatsetsang 1, 2). Tlhahlobo e qaqileng e fanoe Tlhahisoleseding e Tlatsetsang. Le hoja sena se tsamaellana haholo le mofuta oa karolo e kholo, liphapang li fumanoe likarolong tsa bophahamo ba mekhahlelo, tse thathamisitsoeng ho Tafole e Tlatsetsang ea 1. Phapang e ka bakoa ke karolo ea karolo e sa tšoaneng holim'a metsi le karolo ea bophahamo (XRD) e itšetlehileng ka botebo bo fapaneng ba ho fumanoa ha ho sebelisoa diffraction ea X-ray ka mehloli e fapaneng ea matla a li-photon tsa ketsahalo. Karolo e phahameng haholo ea austenite lisampoleng tse phutholohileng tse batang, e khethiloeng ke XRD ho tsoa mohloling oa laboratori, e bontša ho se sebetse hantle le ho hanyetsa ho hoholo ha ho bola35, ha liphetho tse nepahetseng le tsa lipalo-palo li bontša mekhoa e fapaneng ka tekanyo ea mekhahlelo. Ho phaella moo, ho hanyetsa ho ho bola ha tšepe ho boetse ho itšetlehile ka tekanyo ea ntlafatso ea lijo-thollo, phokotso ea boholo ba lijo-thollo, keketseho ea li-microdeformations le bongata ba ho arohana ho hlahang nakong ea phekolo ea thermomechanical36,37,38. Disampole tse sebetswang ka mocheso di bontsha tlhaho ya dikotwana tse ngata, e leng sesupo sa dikotwana tse boholo ba micron, ha masale a boreledi a bonweng disampoleng tse phuthilweng ka serame (Setshwantsho se Tlatsetsang sa 3) a bontsha ntlafatso e kgolo ya kotwana ho nanoscale mosebetsing o fetileng6, e leng se lokelang ho kenya letsoho ho theheng le keketseho ya ho hanyetsa ho bola. Bongata bo hodimo ba ho falla hangata bo amana le ho hanyetsa ho tlase ha ho phunya, e leng se dumellanang hantle le ditekanyo tsa electrochemical.
Liphetoho maemong a lik'hemik'hale tsa li-microdomain tsa likarolo tsa motheo li ithutiloe ka mokhoa o hlophisehileng ho sebelisoa X-PEEM. Ho sa tsotellehe bongata ba likarolo tsa alloying, Cr, Fe, Ni, le Ce39 li khethiloe mona hobane Cr ke karolo ea bohlokoa bakeng sa ho thehoa ha filimi ea passivation, Fe ke karolo ea mantlha tšepeng, 'me Ni e ntlafatsa passivation le ho leka-lekanya sebopeho sa ferrite-austenitic le morero oa ho fetola Ce. Ka ho fetola matla a mahlaseli a synchrotron, RAS e ile ea koaheloa ho tloha holim'a metsi ka likarolo tsa mantlha tsa Cr (moeli L2.3), Fe (moeli L2.3), Ni (moeli L2.3) le Ce (moeli M4.5). ho chesa ho theha le ho rola ho batang Ce-2507 SDSS. Tlhahlobo e nepahetseng ea data e entsoe ka ho kenyelletsa ho lekanya matla le data e phatlalalitsoeng (mohlala, XAS 40, 41 ho Fe L2, meedi e 3).
Setšoantšong sa 2. Setšoantšong sa 2 ho bonts'oa litšoantšo tsa X-PEEM tsa ho chesa (Setšoantšo sa 2a) le ho kolobisoa ka serame (Setšoantšo sa 2d) Ce-2507 SDSS le mathoko a XAS a tsamaellanang a Cr le Fe L2,3 libakeng tse tšoailoeng ka bonngoe. Moeli oa L2,3 oa XAS o hlahloba maemo a 3d a se nang batho ka mor'a ho ntša photoexcitation ea elektrone maemong a ho arohana ha spin-orbit 2p3/2 (moeli oa L3) le 2p1/2 (moeli oa L2). Tlhahisoleseling mabapi le boemo ba valence ba Cr e fumanoe ho XAS moeling oa L2,3 ho Setšoantšo sa 2b, e. Papiso le baahloli. 42,43 e bontšitse hore litlhōrō tse 'ne li bonoe haufi le moeli oa L3, tse bitsoang A (578.3 eV), B (579.5 eV), C (580.4 eV) le D (582.2 eV), tse bonts'ang octahedral Cr3+, e tsamaellanang le ion ea Cr2O3. Li-spectra tsa liteko li lumellana le lipalo tsa khopolo-taba tse bontšitsoeng liphanele tsa b le e, tse fumanoeng ho tsoa lipalo tse ngata tsa tšimo ea kristale ho sebopeho sa Cr L2.3 ho sebelisoa tšimo ea kristale ea 2.0 eV44. Libaka ka bobeli tsa SDSS e sebetsoang ka mocheso le e phutholohileng ka serame li koahetsoe ka lera le lekanang la Cr2O3.
Setšoantšo sa mocheso sa X-PEEM sa SDSS e feto-fetohang mochesong se tsamaellanang le b Cr L2.3 bohale le c Fe L2.3 bohale, d Setšoantšo sa mocheso sa X-PEEM sa SDSS e phutholohileng e batang e tsamaellanang le e Cr L2.3 bohale le f Fe L2 .3 bohale lehlakoreng (f). Li-spectra tsa XAS li hlophisitsoe libakeng tse fapaneng tsa sebaka tse tšoailoeng litšoantšong tsa mocheso (a, d), mela e nang le matheba a lamunu ho (b) le (e) e emela li-spectra tsa XAS tse etsisitsoeng tsa Cr3+ ka boleng ba tšimo ea kristale ea 2.0 eV. Bakeng sa litšoantšo tsa X-PEEM, sebelisa phalete ea mocheso ho ntlafatsa ho baloa ha setšoantšo, moo mebala ho tloha boputsoa ho ea bofubelu e lekanang le matla a ho monngoa ha X-ray (ho tloha tlase ho ea holimo).
Ho sa tsotelehe tikoloho ea lik'hemik'hale ea likarolo tsena tsa tšepe, boemo ba lik'hemik'hale ba ho eketsoa ha likarolo tsa Ni le Ce bakeng sa lisampole ka bobeli bo ile ba lula bo sa fetohe. Setšoantšo se eketsehileng. Litšoantšo 5-9 li bontša litšoantšo tsa X-PEEM le li-spectra tsa XAS tse tsamaellanang bakeng sa Ni le Ce libakeng tse fapaneng holim'a lisampole tse chesitsoeng le tse batang. Ni XAS e bontša maemo a oxidation a Ni2+ holim'a bokaholimo bohle bo lekantsoeng ba lisampole tse chesitsoeng le tse batang (Puisano e Tlatsetsang). Ho lokela ho hlokomeloa hore, tabeng ea lisampole tse chesitsoeng, lets'oao la XAS la Ce ha lea ka la bonoa, ha tabeng ea lisampole tse batang, ho ile ha bonoa spectrum ea Ce3+. Ho hlokomeloa ha matheba a Ce lisampoleng tse batang ho bontšitse hore Ce e hlaha haholo-holo ka mokhoa oa precipitates.
Ho SDSS e nang le sebopeho se feto-fetohang ka mocheso, ha ho phetoho ea sebopeho sa lehae ho XAS moeling oa Fe L2,3 e ileng ea bonoa (Setšoantšo sa 2c). Leha ho le joalo, matrix ea Fe e fetola boemo ba eona ba lik'hemik'hale libakeng tse supileng tse khethiloeng ka mokhoa o sa reroang oa SDSS e phutholohileng ka serame, joalo ka ha ho bontšitsoe ho Setšoantšo sa 2f. Ho phaella moo, e le ho fumana mohopolo o nepahetseng oa liphetoho boemong ba Fe libakeng tse khethiloeng ho Setšoantšo sa 2f, lithuto tsa bokaholimo ba lehae li entsoe (Setšoantšo sa 3 le Setšoantšo se Tlatsetsang sa 10) moo libaka tse nyane tse chitja li ileng tsa khethoa. Li-spectra tsa XAS tsa moeli oa Fe L2,3 oa litsamaiso tsa α-Fe2O3 le li-oxide tsa octahedral tsa Fe2+ li ile tsa etsoa mohlala ka lipalo tse ngata tsa masimo a kristale ho sebelisoa masimo a kristale a 1.0 (Fe2+) le 1.0 (Fe3+)44. Re hlokomela hore α-Fe2O3 le γ-Fe2O3 li na le li-symmetries tse fapaneng tsa lehae45,46, Fe3O4 e na le motsoako oa Fe2+ le Fe3+,47, le FeO45 e le oxide ea Fe2+ e arohaneng ka molao (3d6). Re hlokomela hore α-Fe2O3 le γ-Fe2O3 li na le li-symmetries tse fapaneng tsa lehae45,46, Fe3O4 e na le motsoako oa Fe2+ le Fe3+,47, le FeO45 e le oxide ea Fe2+ e arohaneng ka molao (3d6).Hlokomela hore α-Fe2O3 le γ-Fe2O3 li na le li-symmetries tse fapaneng tsa lehae45,46, Fe3O4 e kopanya Fe2+ le Fe3+,47 le FeO45 ka mokhoa oa oxide e arohaneng ka molao Fe2+ (3d6).Hlokomela hore α-Fe2O3 le γ-Fe2O3 li na le li-symmetries tse fapaneng tsa lehae45,46, Fe3O4 e na le motsoako oa Fe2+ le Fe3+,47 'me FeO45 e sebetsa e le oxide ea semmuso ea Fe2+ e arohaneng (3d6). Li-ion tsohle tsa Fe3+ ho α-Fe2O3 li na le maemo a Oh feela, ha γ-Fe2O3 hangata e emeloa ke Fe3+ t2g [Fe3+5/3V1/3]eg O4 spinel e nang le likheo maemong a mohlala. Ka hona, li-ion tsa Fe3+ ho γ-Fe2O3 li na le maemo a Td le Oh ka bobeli. Joalokaha ho boletsoe pampiring e fetileng,45 leha karolelano ea matla a tse peli e fapane, karolelano ea matla a tsona mohlala/t2g ke ≈1, ha tabeng ena karolelano ea matla a bonoang mohlala/t2g e ka ba 1. Sena se tlosa monyetla oa hore boemong ba hona joale ke Fe3+ feela e teng. Ha re nahana ka taba ea Fe3O4 ka Fe2+ le Fe3+, tšobotsi ea pele, e tsejoang ka ho ba le moeli o fokolang (o matla) oa L3 bakeng sa Fe, e bontša palo e nyane (e kholoanyane) ea maemo a t2g a sa sebelisoeng. Sena se sebetsa ho Fe2+ (Fe3+), e bontšang hore tšobotsi ea pele ea keketseho e bontša keketseho ea litaba tsa Fe2+47. Liphetho tsena li bontša hore ho ba teng ha Fe2+ le γ-Fe2O3, α-Fe2O3 le/kapa Fe3O4 ho busa holim'a sebaka se batang sa metsoako.
Litšoantšo tse holisitsoeng tsa photoelectron thermal imaging tsa XAS spectra (a, c) le (b, d) tse tšelang moeli oa Fe L2,3 libakeng tse fapaneng tsa sebaka ka har'a libaka tse khethiloeng tsa 2 le E ho Figs. 2d.
Lintlha tsa liteko tse fumanoeng (Setšoantšo sa 4a le Setshwantsho se Tlatsetsang sa 11) li hlophisitsoe 'me li bapisoa le lintlha tsa metsoako e hloekileng ea 40, 41, 48. Mefuta e meraro e fapaneng ea li-spectra tsa Fe L-edge XAS tse shebiloeng ka liteko (XAS-1, XAS-2 le XAS-3: Setshwantsho sa 4a). Haholo-holo, spectrum 2-a (e hlalosoang e le XAS-1) ho Setshwantsho sa 3b e lateloang ke spectrum 2-b (e ngotsoeng XAS-2) e shebiloeng sebakeng sohle sa ho lemoha, ha li-spectra tse kang E-3 li shebiloeng ho setšoantšo sa 3d (e ngotsoeng XAS-3) li shebiloeng libakeng tse itseng. Ka molao, li-parameter tse 'ne li sebelisitsoe ho khetholla maemo a valence a teng sampole e ithutoang: (1) litšobotsi tsa spectral L3 le L2, (2) maemo a matla a litšobotsi tsa L3 le L2, (3) phapang ea matla L3-L2. , (4) karolelano ea matla a L2/L3. Ho ya ka dipono tse bonwang (Setshwantsho sa 4a), dikarolo tsohle tse tharo tsa Fe, e leng, Fe0, Fe2+, le Fe3+, di teng hodima bokahodimo ba SDSS bo ntseng bo ithutwa. Karolelano ya matla a balwang L2/L3 le yona e bontshitse boteng ba dikarolo tsohle tse tharo.
Sekhahla sa XAS se etsisitsoeng sa Fe se nang le data e meraro e fapaneng ea liteko e bonoeng (mela e tiileng ea XAS-1, XAS-2 le XAS-3 e tsamaellana le 2-a, 2-b le E-3 ho Setšoantšo sa 2 le sa 3) Papiso , Octahedrons Fe2+, Fe3+ ka boleng ba tšimo ea kristale ea 1.0 eV le 1.5 eV, ka ho latellana, data ea liteko e lekantsoeng ka bd (XAS-1, XAS-2, XAS-3) le data e tsamaellanang ea LCF e ntlafalitsoeng (mola o motšo o tiileng), hape ka sebopeho sa li-spectra tsa XAS-3 tse nang le maemo a Fe3O4 (boemo bo tsoakiloeng ba Fe) le Fe2O3 (Fe3+ e hloekileng).
Ho sebedisetswa ho lekanyetsa motswako o otlolohileng (LCF) wa maemo a mararo a 40, 41, 48 ho lekanya sebopeho sa oxide ya tshepe. LCF e kentswe tshebetsong bakeng sa di-spectra tse tharo tse kgethilweng tsa Fe L-edge XAS tse bontshang phapang e hodimo ka ho fetisisa, e leng XAS-1, XAS-2 le XAS-3, jwalo ka ha ho bontshitswe ho Setshwantsho sa 4b–d. Bakeng sa di-fitting tsa LCF, 10% Fe0 e ile ya nahannwa maemong ohle ka lebaka la hore re bone lera le lenyenyane tlhahisoleseding yohle, mme hape ka lebaka la hore tshepe ya tshepe ke karolo e ka sehloohong ya tshepe. Ka 'nete, botebo ba teko ea X-PEEM bakeng sa Fe (~6 nm)49 bo boholo ho feta botenya ba lera la oxidation bo hakantsoeng (hanyane > 4 nm), bo lumellang ho lemoha lets'oao ho tsoa ho matrix ea tšepe (Fe0) tlas'a lera la passivation. Ka 'nete, botebo ba teko ea X-PEEM bakeng sa Fe (~6 nm)49 bo boholo ho feta botenya ba lera la oxidation bo hakantsoeng (hanyane > 4 nm), bo lumellang ho lemoha lets'oao ho tsoa ho matrix ea tšepe (Fe0) tlas'a lera la passivation. Действительно, пробная глубина X-PEEM для Fe (~ 6 нм)49 больше, чем предполагаемая толщина слоя окисления (немного > 4 нзбина сигнал от железной матрицы (Fe0) под пассивирующим слоем. Ka 'nete, botebo ba probe X-PEEM bakeng sa Fe (~6 nm)49 bo boholo ho feta botenya bo nkiloeng ba lera la oxidation (hanyane >4 nm), e leng se etsang hore ho khonehe ho lemoha lets'oao le tsoang ho matrix ea tšepe (Fe0) tlas'a lera la 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），允许检测來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） 允杀下方 铁基体 (fe0) 的。 信号 信号 信号Фактически, глубина обнаружения Fe (~ 6 нм) 49 с помощью X-PEEM больше, чем предполагаемая толщина оксидного слоя (немного > 4 обнаруживать сигнал от железной матрицы (Fe0) ниже пассивирующего слоя. Ha e le hantle, botebo ba ho lemoha Fe (~6 nm) 49 ke X-PEEM bo boholo ho feta botenya bo lebeletsoeng ba lera la oxide (hanyane > 4 nm), e leng se lumellang ho lemoha lets'oao ho tsoa ho matrix ea tšepe (Fe0) ka tlase ho lera la passivation. .Ho entsoe metsoako e fapaneng ea Fe2+ le Fe3+ ho fumana tharollo e molemohali bakeng sa data ea liteko e bonoeng. Setšoantšong sa 4b ho bontšitsoe sekala sa XAS-1 bakeng sa motsoako oa Fe2+ le Fe3+, moo likarolo tsa Fe2+ le Fe3+ li neng li tšoana ka hoo e ka bang 45%, e leng se bontšang maemo a kopaneng a oxidation a Fe. Leha bakeng sa sekala sa XAS-2, peresente ea Fe2+ le Fe3+ e fetoha ~30% le 60%, ka ho latellana. Fe2+ ​​e ka tlase ho Fe3+. Karolelano ea Fe2+ ho Fe3, e lekanang le 1:2, e bolela hore Fe3O4 e ka thehoa ka karolelano e tšoanang pakeng tsa li-ion tsa Fe. Ho phaella moo, bakeng sa sekala sa XAS-3, peresente ea Fe2+ le Fe3+ e fetoha ~10% le 80%, e leng se bontšang phetoho e phahameng ea Fe2+ ho ea ho Fe3+. Joalokaha ho boletsoe ka holimo, Fe3+ e ka tsoa ho α-Fe2O3, γ-Fe2O3 kapa Fe3O4. Ho utloisisa mohloli o ka bang teng oa Fe3+, sekala sa XAS-3 se ile sa toroloa ka maemo a fapaneng a Fe3+ ho Setšoantšo sa 4e, se bontša ho tšoana le maemo ka bobeli ha ho nahanoa ka tlhoro ea B. Leha ho le joalo, matla a litlhōrō tsa mahetla (A: ho tsoa ho Fe2+) le karolelano ea matla a B/A li bontša hore sekala sa XAS-3 se haufi, empa ha se tsamaisane le sekala sa γ-Fe2O3. Ha ho bapisoa le bongata ba γ-Fe2O3, tlhoro ea Fe 2p XAS ea A SDSS e na le matla a phahameng hanyane (Setšoantšo sa 4e), e leng se bontšang matla a phahameng a Fe2+. Leha sekala sa XAS-3 se tšoana le sa γ-Fe2O3, moo Fe3+ e leng teng maemong a Oh le Td, ho tsebahatsa maemo a fapaneng a valence le ho hokahanya feela moeling oa L2,3 kapa karolelano ea matla a L2/L3 e ntse e le bothata. sehlooho sa puisano e tsoelang pele ka lebaka la ho rarahana ha lintlha tse fapaneng tse amang sekala sa ho qetela41.
Ntle le dipharologanyo tsa di-spectral boemong ba dikhemikhale ba dibaka tse kgethilweng tse hlalositsweng ka hodimo, ho se tshwane ha dikhemikhale tsa lefatshe ka bophara tsa dielemente tsa bohlokwa tsa Cr le Fe le hona ho ile ha lekolwa ka ho arola di-spectra tsohle tsa XAS tse fumanweng hodima bokahodimo ba sampole ho sebediswa mokgwa wa ho bokella di-K-means. . Diprofaele tsa Edge Cr L di hlophisitswe ho theha dihlopha tse pedi tse ntle tse arotsweng sebakeng ka hara di-sample tse tjhesitsweng le tse phuthilweng ka serame tse bontshitsweng ho Ditshwantsho tsa 5. Ho hlakile hore ha ho diphetoho tsa sebopeho sa lehae tse nkuwang di tshwana, kaha di-centroid tse pedi tsa di-spectra tsa XAS Cr di a tshwana. Dibopeho tsena tsa di-spectral tsa dihlopha tse pedi di batla di tshwana le tse tsamaellanang le Cr2O342, ho bolelang hore dikarolo tsa Cr2O3 di arotswe ka ho lekana ho SDSS.
Cr L K-means edge region clusters, mme b ke di-centroid tsa XAS tse tsamaellanang. Diphetho tsa papiso ya K-means X-PEEM ya SDSS e phutholohileng ka serame: c Cr L2.3 edge region ya di-clusters tsa K-means le d e tsamaellanang le di-centroid tsa XAS.
Ho bontša limmapa tse rarahaneng haholoanyane tsa moeli oa FeL, lihlopha tse 'ne le tse hlano tse ntlafalitsoeng le li-centroid tsa tsona tse amanang le tsona (liprofaele tsa spectral) li sebelisitsoe bakeng sa mehlala e chesang le e phutholohileng ka ho bata, ka ho latellana. Ka hona, peresente (%) ea Fe2+ le Fe3+ e ka fumanoa ka ho kenya LCF e bontšitsoeng ho Setšoantšo sa 4. Epseudo e ka bang teng ea pseudo e le mosebetsi oa Fe0 e sebelisitsoe ho senola ho se tšoane ha microchemical ha filimi ea oxide ea bokaholimo. Epseudo e hakanngoa ka molao oa ho kopanya,
moo \(\rm{E}_{\rm{Fe}/\rm{Fe}^{2 + (3 + )}}\) e lekanang le \(\rm{Fe} + 2e^ – \ ho \rm {Fe}^{2 + (3 + )}\), 0.440 le 0.036 V, ka ho latellana. Libaka tse nang le bokhoni bo tlase li na le dikahare tse hodimo tsa motsoako wa Fe3+. Kabo e ka bang teng disampoleng tse fetotsweng ke mocheso e na le semelo se nang le mekhahlelo e nang le phetoho e hodimo ya hoo e ka bang 0.119 V (Setshwantsho sa 6a, b). Kabo ena e ka bang teng e amana haufi-ufi le topography ya bokahodimo (Setshwantsho sa 6a). Ha ho diphetoho tse ding tse itshetlehileng ka boemo kahare ho laminar e ka tlase tse bonweng (Setshwantsho sa 6b). Ho fapana le hoo, bakeng sa kgokelo ya di-oxide tse sa tshwaneng tse nang le dikahare tse fapaneng tsa Fe2+ le Fe3+ ho SDSS e phutholohileng ka serame, motho a ka bona tlhaho e sa tshwaneng ya bokgoni ba pseudo (Setshwantsho sa 6c, d). Di-oxide tsa Fe3+ le/kapa di-hydroxide tsa (oxy) ke tsona tse ka sehloohong tse bakang mafome ka hara tshepe mme di kgona ho kenella oksijeneng le metsing50. Tabeng ena, dihlekehleke tse ruileng ka Fe3+ di nkuwa di ajwa sebakeng seo mme di ka nkwa e le dibaka tse senyehileng. Ka nako e ts'oanang, gradient tshimong ya bokgoni, ho ena le boleng bo felletseng ba bokgoni, e ka sebediswa e le sesupo sa sebaka sa dibaka tsa mafome a sebetsang. Kabo ena e sa lekanang ya Fe2+ le Fe3+ hodima metsi a batang a SDSS e ka fetola k'hemistri ya lehae mme ya fana ka sebaka se sebetsang haholoanyane sa bokahodimo ho senyeha ha filimi ya oxide le dikarabelo tsa mafome, ka hona e dumella mafome a tswelang pele a matrix ya tshepe e ka tlase, e fellang ka mafome a ka hare. ho se tshwane ha thepa le phokotseho ya thepa e sireletsang ya lera le sa sebetseng.
Lihlopha tsa K-means le li-centroid tsa XAS tse tsamaellanang sebakeng sa moeli oa Fe L2.3 sa X-PEEM ac le df e chesitsoeng ke mocheso ea SDSS e phutholohileng ka serame. a, d Lihlopha tsa sehlopha sa K-means tse koahetsoeng litšoantšong tsa X-PEEM. Bokhoni ba pseudoelectrode bo baliloeng (Epseudo) bo boletsoe hammoho le setšoantšo sa sehlopha sa K-means. Khanya ea setšoantšo sa X-PEEM, joalo ka 'mala o ho Setšoantšo sa 2 e lekana le matla a ho monya X-ray.
Cr e lekanang hantle empa boemo bo fapaneng ba lik'hemik'hale ba Fe bo lebisa tšenyong e fapaneng ea filimi ea oxide le mekhoa ea ho bola ho Ce-2507 e chesitsoeng ka mocheso le e batang. Thepa ena ea Ce-2507 e phutholohileng ka serame e ithutiloe hantle. Mabapi le ho thehoa ha li-oxide le li-hydroxide tsa Fe moeeng o potolohileng mosebetsing ona o batlang o sa nke lehlakore, likarabo ke tse latelang:
Likarabelo tse ka holimo li etsahala maemong a latelang ho latela tlhahlobo ea X-PEEM. Lehetla le lenyenyane le tsamaellanang le Fe0 le amahanngoa le tšepe ea tšepe e ka tlas'a eona. Karabelo ea Fe ea tšepe le tikoloho e fella ka ho thehoa ha lera la Fe(OH)2 (equation (5)), e ntlafatsang lets'oao la Fe2+ ho Fe L-edge XAS. Ho pepesehela moea nako e telele ho ka fella ka ho thehoa ha li-oxide tsa Fe3O4 le/kapa Fe2O3 kamora Fe(OH)252,53. Mefuta e 'meli e tsitsitseng ea Fe, Fe3O4 le Fe2O3, le eona e ka thehoa lera le sireletsang la Cr3+, leo Fe3O4 e ratang sebopeho se ts'oanang le se khomarelang. Boteng ba tsona ka bobeli bo fella ka maemo a tsoakiloeng a oxidation (XAS-1 spectrum). Sekhahla sa XAS-2 se tsamaellana haholo le Fe3O4. Leha ho hlokomeloa ha li-spectra tsa XAS-3 libakeng tse 'maloa ho bontšitse phetoho e felletseng ho γ-Fe2O3. Kaha botebo ba ho kenella ha mahlaseli a X a sa phutholohang bo ka ba 50 nm, lets'oao le tsoang lera le ka tlase le fella ka matla a phahameng a tlhoro ea A.
Sekhahla sa XPA se bonts'a hore karolo ea Fe filiming ea oxide e na le sebopeho se nang le mekhahlelo se kopantsoeng le lera la Cr oxide. Ho fapana le matšoao a ho se sebetse hantle ka lebaka la ho se tšoane ha Cr2O3 nakong ea ho bola, ho sa tsotellehe lera le tšoanang la Cr2O3 mosebetsing ona, ho hanyetsa ho bola ho tlase ho bonoa tabeng ena, haholo-holo bakeng sa mehlala e phutholohileng ka serame. Boitšoaro bo bonoang bo ka utloisisoa e le ho se tšoane ha boemo ba oxidation ea lik'hemik'hale lera le ka holimo (Fe), e amang ts'ebetso ea ho bola. Ka lebaka la stoichiometry e tšoanang ea lera le ka holimo (iron oxide) le lera le ka tlase (chromium oxide)52,53 tšebelisano e ntle (ho khomarela) pakeng tsa tsona e lebisa ho tsamaisong e liehang ea li-ion tsa tšepe kapa oksijene ka har'a lattice, e leng se lebisang keketsehong ea ho hanyetsa ho bola. Ka hona, karolelano e tsoelang pele ea stoichiometric, ke hore boemo bo le bong ba oxidation ba Fe, bo molemo ho feta liphetoho tse sa lebelloang tsa stoichiometric. SDSS e feto-fetohang ke mocheso e na le bokaholimo bo tšoanang haholoanyane, lera le sireletsang le teteaneng, le ho hanyetsa ho bola ho betere. Athe bakeng sa SDSS e phutholohileng ka serame, boteng ba lihlekehleke tse ruileng ka Fe3+ tlas'a lera le sireletsang bo senya botšepehi ba bokaholimo 'me bo baka ho bola ha galvanic le substrate e haufi, e leng se lebisang ho theoheng ho hoholo ha Rp (Tafole ea 1). Sekhahla sa EIS le khanyetso ea sona ea ho bola li fokotsehile. Ho ka bonoa hore kabo ea lehae ea lihlekehleke tse ruileng tsa Fe3+ ka lebaka la ho fetoha ha polasetiki e ama haholo khanyetso ea ho bola, e leng katleho mosebetsing ona. Kahoo, thuto ena e hlahisa litšoantšo tse nyenyane tsa spectroscopic tsa phokotso ea khanyetso ea ho bola ha lisampole tsa SDSS tse ithutoang ke mokhoa oa ho fetoha ha polasetiki.
Ho phaella moo, le hoja ho kopanngoa le dielemente tsa lefatshe tse sa tlwaelehang ka hara ditshipi tsa mekhahlelo e mmedi ho bontsha tshebetso e betere, tshebedisano ya elemente ena e eketsang le matrix ya tshepe ka bonngwe mabapi le boitshwaro ba ho bola ho ya ka data ya microscopy ya spectroscopic e ntse e sa fumanehe. Ponahalo ya matshwao a Ce (ka di-edges tsa XAS M) e hlaha feela dibakeng tse mmalwa nakong ya ho phutholoha ho batang, empa e nyamela nakong ya ho fetoha ho chesang ha SDSS, e leng se bontshang pula ya Ce sebakeng sa matrix ya tshepe, ho ena le ho kopanngwa ho hong. Le hoja e sa ntlafatse haholo thepa ya mechini ya SDSS6,7, boteng ba dielemente tsa lefatshe tse sa tlwaelehang bo fokotsa boholo ba dintho tse kenyelleditsweng mme ho nahannwa hore bo thibela ho kobeha sebakeng sa pele54.
Qetellong, mosebetsi ona o senola phello ea ho se tšoane ha bokaholimo holim'a ho bola ha 2507 SDSS e fetotsoeng ka cerium ka ho lekanya litaba tsa lik'hemik'hale tsa likarolo tsa nanoscale. Re araba potso ea hore na ke hobane'ng ha tšepe e sa hloekang e bola esita le tlas'a lera la oxide le sireletsang ka ho lekanya sebopeho sa eona sa microstructure, k'hemistri ea bokaholimo, le ts'ebetso ea matšoao ho sebelisoa lihlopha tsa K-means. Ho fumanoe hore lihlekehleke tse ruileng ka Fe3+, ho kenyeletsoa le khokahano ea tsona ea octahedral le tetrahedral hammoho le tšobotsi eohle ea Fe2+/Fe3+ e tsoakiloeng, ke mohloli oa tšenyo le ho bola ha filimi ea oxide e phutholohileng e batang ea SDSS. Lihlekehleke tsa Nanois tse laoloang ke Fe3+ li lebisa ho hanyetsaneng ho fokolang ha ho bola esita le ha ho na le lera le lekaneng la stoichiometric Cr2O3 le sa sebetseng. Ntle le tsoelo-pele ea mekhoa ea ho fumana phello ea ho se tšoane ha lik'hemik'hale tsa nanoscale holim'a ho bola, mosebetsi o tsoelang pele o lebelletsoe ho susumetsa lits'ebetso tsa boenjiniere ho ntlafatsa ho hanyetsa ho bola ha litšepe tse sa hloekang nakong ea ho etsa tšepe.
Ho lokisa ingot ea Ce-2507 SDSS e sebelisitsoeng thutong ena, motsoako o tsoakiloeng o kenyeletsang motsoako o moholo oa Fe-Ce o koetsoeng ka tube ea tšepe e hloekileng o ile oa qhibilihisoa ka sebōping sa induction sa maqhubu a mahareng a 150 kg ho hlahisa tšepe e qhibilihisitsoeng 'me oa tšeloa ka har'a hlobo. Metsoako ea lik'hemik'hale e lekantsoeng (wt%) e thathamisitsoe Tafoleng e Eketsehileng ea 2. Li-ingot li qaptjoa ka ho chesa pele hore e be liboloko. Eaba li kenngoa mochesong oa 1050°C metsotso e 60 ho fumana tšepe boemong ba tharollo e tiileng, ebe li tingoa ka metsing mochesong oa kamore. Mehlala e ithutiloeng e ile ea ithutoa ka botlalo ho sebelisoa TEM le DOE ho ithuta mekhahlelo, boholo ba lijo-thollo le sebopeho. Tlhahisoleseling e batsi ka disampole le ts'ebetso ea tlhahiso e ka fumanoa mehloling e meng6,7.
Disampole tsa cylindrical (φ10 mm×15 mm) bakeng sa kgatello e chesang di ile tsa sebetswa e le hore mothapo wa silindara o tsamaellane le tataiso ya ho fetoha ha boloko. Kgatello ya mocheso o phahameng e ile ya etswa dithempereichareng tse fapaneng tse pakeng tsa 1000-1150°C ho sebediswa simulator ya mocheso ya Gleeble-3800 ka sekgahla sa kgatello e sa fetoheng se pakeng tsa 0.01-10 s-1. Pele ho fetoha, disampole di ne di futhumatswa ka sekgahla sa 10 °C s-1 metsotso e 2 mochesong o kgethilweng ho fedisa gradient ya mocheso. Kamora ho fihlella ho tshwana ha mocheso, sampole e ile ya fetolwa ho ba boleng ba nnete ba kgatello ya 0.7. Kamora ho fetoha, disampole di ile tsa tingwa hang-hang ka metsi ho boloka sebopeho se fetotsweng. Sampole e thatafaditsweng ebe e sehwa ho ya ka tataiso ya kgatello. Bakeng sa thuto ena e ikgethang, re kgethile sampole e nang le boemo ba kgatello e chesang ya 1050°C, 10 s-1 hobane boima bo bontshitsweng bo ne bo le hodimo ho feta disampole tse ding7.
Disampole tse kgolo (80 × 10 × 17 mm3) tsa tharollo e tiileng ya Ce-2507 di sebedisitswe ka hara lelwala la LG-300 la mekhahlelo e meraro le sa tsamaellaneng le meqolo e mmedi le nang le thepa e ntle ka ho fetisisa ya mechini hara maemo ohle a mang a ho fetofetoha6. Sekgahla sa kgatello le phokotso ya botenya bakeng sa tsela ka nngwe ke 0.2 m·s-1 le 5%, ka ho latellana.
Setsi sa mosebetsi sa electrochemical sa Autolab PGSTAT128N se sebelisitsoe bakeng sa litekanyo tsa electrochemical tsa SDSS kamora ho phuthoa ka serame ho fihlela ho fokotseha ha botenya ba 90% (mohato oa 'nete o lekanang le 1.0) le kamora ho hatelloa ka mocheso o chesang ho 1050°C bakeng sa 10 s-1 ho isa ho mohato oa 'nete oa 0.7. Setsi sa mosebetsi se na le sele ea li-electrode tse tharo e nang le electrode ea calomel e tletseng e le electrode ea referense, electrode ea graphite counter, le sampole ea SDSS e le electrode e sebetsang. Lisampole li ile tsa khaoloa ka li-cylinder tse bophara ba 11.3 mm, mahlakoreng ao lithapo tsa koporo li neng li kopantsoe ka 'ona. Lisampole li ile tsa lokisoa ka epoxy, tsa siea sebaka se bulehileng sa 1 cm2 e le electrode e sebetsang (lehlakoreng le ka tlase la sampole ea cylindrical). Ela hloko nakong ea ho phekola epoxy le ho sanda le ho polishing ka mor'a moo ho qoba ho petsoha. Libaka tse sebetsang li ile tsa siloa le ho pentoa ka suspension ea polishing ea daemane e nang le boholo ba likaroloana tsa 1 μm, tsa hlatsuoa ka metsi a hloekisitsoeng le ethanol, 'me tsa omisoa moeeng o batang. Pele ho litekanyo tsa electrochemical, lisampole tse hloekisitsoeng li ne li pepesetsoa moeeng matsatsi a 'maloa ho etsa filimi ea oxide ea tlhaho. Tharollo ea metsi ea FeCl3 (6.0 wt%), e tsitsitseng ho pH = 1.0 ± 0.01 ka HCl ho ea ka likhothaletso tsa ASTM, e sebelisoa ho potlakisa ts'enyeho ea tšepe e sa hloekang55 hobane e senya ha ho na le li-ion tsa chloride tse nang le bokhoni bo matla ba ho oxidiza le pH e tlase. Litekanyetso tsa tikoloho G48 le A923. Kenya sampole ka har'a tharollo ea teko ka hora e le 'ngoe ho fihlela boemong bo tsitsitseng pele u etsa litekanyo life kapa life. Bakeng sa lisampole tse tiileng, tse entsoeng ka mocheso, le tse phutholohileng ka serame, litekanyo tsa impedance li entsoe ka li-potentials tsa potoloho e bulehileng (OPC) tsa 0.39, 0.33, le 0.25 V, ka ho latellana, ka har'a maqhubu ho tloha ho 1 105 ho isa ho 0.1 Hz ka amplitude ea 5 mV. Liteko tsohle tsa lik'hemik'hale li phetiloe bonyane makhetlo a 3 tlas'a maemo a tšoanang ho netefatsa hore data e ka ikatisa hape.
Bakeng sa litekanyo tsa HE-SXRD, liboloko tsa tšepe tse peli tse khutlonnetsepa tse lekanyang 1 × 1 × 1.5 mm3 li ile tsa lekanngoa ho lekanya sebopeho sa karolo ea mahlaseli a motlakase sa wiggler ea Brockhouse e nang le matla a phahameng ho CLS, Canada56. Pokello ea lintlha e entsoe ka geometry ea Debye-Scherrer kapa geometry ea phetisetso mochesong oa kamore. Bolelele ba leqhubu la X-ray bo lekantsoe ka calibrator ea LaB6 ke 0.212561 Å, e tsamaellanang le 58 keV, e leng e phahameng haholo ho feta ea Cu Kα (8 keV) e sebelisoang hangata e le mohloli oa X-ray oa laboratori. Sampole e ne e le bohōle ba 740 mm ho tloha ho detector. Bophahamo ba ho lemoha ba sampole ka 'ngoe ke 0.2 × 0.3 × 1.5 mm3, e khetholloang ke boholo ba mahlaseli le botenya ba sampole. Lintlha tsohle li bokelletsoe ho sebelisoa sesebelisoa sa ho lemoha sebaka sa Perkin Elmer, sesebelisoa sa ho lemoha sa X-ray se bataletseng, li-pixel tsa 200 µm, 40×40 cm2 ho sebelisoa nako ea ho pepesehela ea 0.3 s le liforeimi tse 120.
Litekanyo tsa X-PEEM tsa litsamaiso tse peli tse khethiloeng tsa mohlala li entsoe seteisheneng sa Beamline MAXPEEM PEEM laboratoring ea MAX IV (Lund, Sweden). Lisampole li lokisitsoe ka tsela e tšoanang le ea litekanyo tsa electrochemical. Lisampole tse lokisitsoeng li ile tsa bolokoa moeeng matsatsi a 'maloa' me tsa ntšoa ka kamoreng ea vacuum e phahameng haholo pele li khantšoa ka li-photon tsa synchrotron. Qeto ea matla a mola oa mahlaseli e fumanoe ka ho lekanya spectrum ea tlhahiso ea ion sebakeng sa ho hlasimolla ho tloha N 1 s ho ea ho 1\(\pi _g^ \ast\) haufi le hv = 401 eV ho N2 ka ho itšetleha ha matla a photon ho E3/2, 57. Li-spectra tse hakanyetsoang li file ΔE (bophara ba mola oa spectral) ba hoo e ka bang 0.3 eV sebakeng sa matla a lekantsoeng. Ka hona, qeto ea matla a beamline e hakantsoe e le E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 mme e fetoha ≈1012 ph/s ka ho sebelisa monochromator ea SX-700 e fetotsoeng e nang le grating ea Si 1200-line mm−1 bakeng sa moeli oa Fe 2p L2,3, moeli oa Cr 2p L2,3, moeli oa Ni 2p L2,3, le moeli oa Ce M4,5. Ka hona, qeto ea matla a beamline e hakantsoe e le E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 le flux ≈1012 ph/s ka ho sebelisa monochromator e fetotsoeng ea SX-700 e nang le grating ea Si 1200-line mm−1 bakeng sa moeli oa Fe 2p L2.3, moeli oa Cr 2p L2.3, moeli oa Ni 2p L2.3, le moeli oa Ce M4.5. Таким образом, энергетическое разрешение канала пучка было оценено как E/∆E = 700 эВ/0,3 эВ > 2000 и поток ≈1012 ф/∆E модифицированного монохроматора SX-700 с решеткой Si 1200 штрихов/мм для Fe кромка 2p L2,3, кромка Cr 2p L2,3, кромка Ni 2p L2, 3, кромка Ni 2p L2, 3 Kahoo, qeto ea matla ea kanale ea mahlaseli e hakantsoe e le E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 le flux ≈1012 f/s ho sebelisoa monochromator ea SX-700 e fetotsoeng e nang le grating ea Si ea mela e 1200/mm bakeng sa Fe edge 2p L2 ,3, Cr edge 2p L2.3, Ni edge 2p L2.3, le Ce edge M4.5.因此，光束线能量分辨率估计為E/ΔE = 700 eV/0.3 eV > 2000 和通量≈1012 ph/s，通过使用带有1Si 120mm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Ce M4,5 边缘.因此 , 光束线 能量 分辨率 為 為 為 δe = 700 EV/0.3 EV> 2000 和 ≈1012 PH/S , 使用 带有 带有 12 mm .改进 的 SX-700 单色器 于 于 用 用 用 用 Fe 2p L2.3 边缘、Cr 2p L2.3 边缘、Ni 2p L2.3 边缘和Ce M4.Kahoo, ha o sebedisa monochromator e fetotsweng ya SX-700 e nang le grating ya Si ya mola wa 1200. 3, Cr edge 2p L2.3, Ni edge 2p L2.3 le Ce edge M4.5.Ho hlahloba matla a photon ka mehato ea 0.2 eV. Matla ka 'ngoe, litšoantšo tsa PEEM li ile tsa rekotoa ho sebelisoa sesebelisoa sa ho lemoha sa TVIPS F-216 CMOS se kopantsoeng le faeba se nang le li-bin tse 2 x 2, se fanang ka qeto ea li-pixel tse 1024 x 1024 sebakeng sa pono sa 20 µm. Nako ea ho pepesehela litšoantšo e ne e le 0.2 s, e leng karolelano ea liforeimi tse 16. Matla a setšoantšo sa photoelectron a khethoa ka tsela e fanang ka lets'oao le phahameng ka ho fetisisa la bobeli la elektrone. Litekanyo tsohle li entsoe ka mokhoa o tloaelehileng ho sebelisoa lehlaseli la photon le nang le polarized linearly. Tlhahisoleseling e batsi mabapi le litekanyo e ka fumanoa thutong e fetileng. Kamora ho ithuta mokhoa oa ho lemoha kakaretso ea electron yield (TEY) le ts'ebeliso ea eona ho X-PEEM49, botebo ba teko ea mokhoa ona bo hakanngoa hore ke hoo e ka bang 4-5 nm bakeng sa lets'oao la Cr le hoo e ka bang 6 nm bakeng sa Fe. Botebo ba Cr bo haufi haholo le botenya ba filimi ea oxide (~4 nm)60,61 ha botebo ba Fe bo le boholo ho feta botenya. XRD e bokelletsoeng moeling oa Fe L ke motsoako oa XRD oa li-oxide tsa tšepe le Fe0 ho tsoa matrix. Tabeng ea pele, matla a lielektrone tse ntšoang a tsoa mefuteng eohle e ka khonehang ea lielektrone tse kenyang letsoho ho TEY. Leha ho le joalo, lets'oao le hloekileng la tšepe le hloka matla a mangata a kinetic hore lielektrone li fete ka har'a lera la oxide ho ea holimo 'me li bokelloe ke analyzer. Tabeng ena, lets'oao la Fe0 le bakoa haholo ke lielektrone tsa LVV Auger, hammoho le lielektrone tsa bobeli tse ntšoang ke tsona. Ho phaella moo, matla a TEY a tlisoang ke lielektrone tsena aa bola nakong ea tsela ea ho phonyoha lielektrone, e leng se fokotsang karabelo ea spectral ea Fe0 'mapeng oa tšepe oa XAS.
Ho kopanya tlhahisoleseding ka hara kyube ya data (data ya X-PEEM) ke mohato wa bohlokwa wa ho ntsha tlhahisoleseding e nepahetseng (thepa ya dikhemikhale kapa ya mmele) ka mokgwa wa mahlakore a mangata. K-means clustering e sebediswa haholo masimong a mmalwa, ho kenyeletswa pono ya mochini, tshebetso ya setshwantsho, temoho ya dipaterone e sa hlokomelwang, bohlale ba maiketsetso, le tlhahlobo ya dihlopha. Mohlala, K-means clustering e sebeditse hantle ho hlophiseng data ya setshwantsho sa hyperspectral. Ha e le hantle, bakeng sa data ya dibopeho tse ngata, K-means algorithm e ka di hlopha habonolo ho latela tlhahisoleseding e mabapi le dibopeho tsa tsona (thepa ya matla a photon). K-means clustering ke algorithm e phetaphetoang bakeng sa ho arola data ka dihlopha tsa K tse sa kopaneng (dihlopha), moo pixel ka nngwe e leng ya sehlopha se itseng ho latela kabo ya sebaka sa ho se tshwane ha dikhemikhale sebopehong sa microstructural sa tshepe. K-means algorithm e kenyelletsa mekhahlelo e mmedi: mohatong wa pele, K-centroids di a balwa, mme mohatong wa bobedi, ntlha ka nngwe e abelwa sehlopha se nang le di-centroid tse haufi. Setsi sa matla a khoheli sa sehlopha se hlalosoa e le karolelano ea lipalo tsa lintlha tsa data (XAS spectrum) bakeng sa sehlopha seo. Ho na le libaka tse fapaneng tsa ho hlalosa li-centroid tse haufi e le sebaka sa Euclidean. Bakeng sa setšoantšo sa ho kenya sa px, y (moo x le y e leng qeto ka li-pixel), CK ke setsi sa matla a khoheli sa sehlopha; setšoantšo sena se ka aroloa (ka lihlopha) ka lihlopha tsa K ho sebelisoa K-means63. Mehato ea ho qetela ea algorithm ea ho bokellana ha K-means ke:
Mohato oa 2. Bala palo ea litho tsa lipiksele tsohle ho latela centroid ea hona joale. Mohlala, e baloa ho tloha sebakeng sa Euclidean d pakeng tsa setsi le pixel ka 'ngoe:
Mohato oa 3 Abela pixel e 'ngoe le e 'ngoe ho centroid e haufi. Ebe u bala bocha maemo a centroid ea K ka tsela e latelang:
Mohato oa 4. Pheta ts'ebetso (li-equation (7) le (8)) ho fihlela li-centroid li kopana. Liphetho tsa ho qetela tsa boleng ba lihlopha li amana haholo le khetho e ntle ka ho fetisisa ea li-centroid tsa pele. Bakeng sa sebopeho sa data sa PEEM sa litšoantšo tsa tšepe, hangata X (x × y × λ) ke cube ea data ea array ea 3D, ha li-axes tsa x le y li emela tlhahisoleseling ea sebaka (resolution ea pixel) 'me axis ea λ e tsamaellana le setšoantšo sa spectral ea matla a photon. Algorithm ea K-means e sebelisoa ho hlahloba libaka tse khahlisang ho data ea X-PEEM ka ho arola li-pixel (li-clusters kapa li-sub-blocks) ho latela likarolo tsa tsona tsa spectral le ho ntša li-centroid tse ntle ka ho fetisisa (li-profiles tsa spectral tsa XAS) bakeng sa sehlopha se seng le se seng sa analyte.). E sebelisoa ho ithuta kabo ea sebaka, liphetoho tsa spectral tsa lehae, boitšoaro ba oxidation, le maemo a lik'hemik'hale. Mohlala, algorithm ea K-means clustering e sebelisitsoe bakeng sa libaka tsa Fe L-edge le Cr L-edge ho X-PEEM e sebetsang ka ho chesa le e batang. Linomoro tse fapaneng tsa lihlopha tsa K (libaka tsa sebopeho se senyenyane) li ile tsa lekoa ho fumana lihlopha le li-centroid tse loketseng. Ha linomoro tsena li bontšoa, li-pixel li abeloa hape ho li-centroid tse tsamaellanang tsa sehlopha. Kabo e 'ngoe le e 'ngoe ea 'mala e tsamaellana le bohareng ba sehlopha, e bontšang tokisetso ea sebaka sa lik'hemik'hale kapa lintho tsa 'mele. Li-centroid tse ntšitsoeng ke metsoako e otlolohileng ea li-spectra tse hloekileng.
Lintlha tse tšehetsang liphetho tsa phuputso ena lia fumaneha ha ho kopuoa ho utloahalang ho tsoa ho mongoli oa WC ea amehang.
Sieurin, H. & Sandström, R. Ho tiea ha tshepe e sa ruseng e nang le di-duplex tse welded. Sieurin, H. & Sandström, R. Ho tiea ha tshepe e sa ruseng e nang le di-duplex tse welded. Sieurin, H. & Sandström, R. Вязкость разрушения сварной дуплексной нержавеющей стали. Sieurin, H. & Sandström, R. Ho thibana ha tshepe e sa ruseng e nang le di-duplex tse welditsweng ka ho feletseng. 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 сварных дуплексных нержавеющих сталей. Sieurin, H. & Sandström, R. Ho thibana ha ditshipi tse sa ruseng tse nang le di-duplex tse welditsweng ka ho tjheseletsa.Britannia. Karolo e arohaneng. boea. 73, 377–390 (2006).
Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Ho hanyetsa tshepe e sa ruseng e nang le ditshila tse pedi tse sa ruseng di-acid tse kgethilweng tsa organic le ditikoloho tsa organic acid/chloride. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Ho hanyetsa tshepe e sa ruseng e nang le ditshila tse pedi tse sa ruseng di-acid tse kgethilweng tsa organic le ditikoloho tsa organic acid/chloride.Adams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh. le Van Der Merwe, J. Ho hanyetsa tshenyeho ya ditshipi tse sa ruseng tse pedi tse nang le di-acid tse itseng tsa organic le di-acid/chloride tsa organic. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. 双相不锈钢在选定的有机酸和有机酸/氯化物环境中的耐腐蚀性. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. 双相stainless steel在选定的organic酸和organic酸/chlorinated environment的耐而性性.Adams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh. le Van Der Merwe, J. Ho hanyetsa mafome ha ditshipi tse sa ruseng tse duplex dibakeng tse kgethilweng tsa di-acid tsa organic le di-acid/chloride tsa organic.Lisebelisoa Mekhoa 57, 107–117 (2010).
Barrera, S. et al. Boitšoaro ba ho bola le ho qhibilihisa ha li-alloy tsa duplex tsa Fe-Al-Mn-C tsa Fe-Al-Mn-C. Lisebelisoa 12, 2572 (2019).
Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. Moloko o mocha oa litšepe tse peli tse kholo bakeng sa tlhahiso ea khase le oli. Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. Moloko o mocha oa litšepe tse peli tse kholo bakeng sa tlhahiso ea khase le oli.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. Moloko o mocha oa litšepe tse peli tse kholo bakeng sa lisebelisoa tsa tlhahiso ea oli le khase.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. Moloko o mocha oa litšepe tse peli tse kholo bakeng sa lisebelisoa tsa tlhahiso ea khase le oli. Webinar E3S 121, 04007 (2019).
Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Phuputso ea boitšoaro ba ho fetoha ha mocheso oa tšepe e sa hloekang ea duplex sehlopheng sa 2507. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Phuputso ea boitšoaro ba ho fetoha ha mocheso oa tšepe e sa hloekang ea duplex sehlopheng sa 2507. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Исследование поведения горячей деформации дуплексной нержавеющей стали марки 2507. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Thuto ea Boitšoaro ba ho Fetoha ho Chesang ha Tšepe e sa Khabeng ea Duplex ea Mofuta oa 2507. Tšepe. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 双相不锈钢2507 级热变形行為的研究。 Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 2507 级热变形行為的研究。Kingklang, S. le Utaisansuk, V. Phuputso ea Boitšoaro ba ho Fetoha ho Chesang ha Tšepe e sa Khabeng ea Duplex ea Mofuta oa 2507. Tšepe.alma mater. trance. 48, 95–108 (2017).
Zhou, T. et al. Phello ea ho phutholoha ho batang ho laoloang holim'a sebopeho sa micro le thepa ea mechini ea tšepe e sa hloekang ea SAF 2507 e fetotsoeng ke cerium. alma mater. saense. Britannia. A 766, 138352 (2019).
Zhou, T. et al. Thepa ea sebopeho le ea mechini e bakoang ke phetoho ea mocheso ea tšepe e sa hloekang ea cerium e fetotsoeng super-duplex SAF 2507. J. Alma mater. tanka ea polokelo. theknoloji. 9, 8379–8390 (2020).
Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Tšusumetso ea likarolo tsa lefats'e tse sa tloaelehang boitšoarong ba oxidation ea mocheso o phahameng oa tšepe ea austenitic. Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Tšusumetso ea likarolo tsa lefats'e tse sa tloaelehang boitšoarong ba oxidation ea mocheso o phahameng oa tšepe ea austenitic.Zheng Z., Wang S., Long J., Wang J. le Zheng K. Tšusumetso ea likarolo tsa lefats'e tse sa tloaelehang boitšoarong ba tšepe ea austenitic tlas'a oxidation ea mocheso o phahameng. Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. 稀土元素对奥氏体钢高温氧化行為的影响. Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K.Zheng Z., Wang S., Long J., Wang J. le Zheng K. Tšusumetso ea likarolo tsa lefats'e tse sa tloaelehang boitšoarong ba litšepe tsa austenitic ha mocheso o le holimo o oxidation.koros. saense. 164, 108359 (2020).
Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Litlamorao tsa Ce hodima sebopeho sa micro le thepa ya ditshipi tse sa ruseng tsa 27Cr-3.8Mo-2Ni tse sa ruseng haholo. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Litlamorao tsa Ce hodima sebopeho sa micro le thepa ya ditshipi tse sa ruseng tsa 27Cr-3.8Mo-2Ni tse sa ruseng haholo.Li Y., Yang G., Jiang Z., Chen K. le Sun S. Tšusumetso ea Se holim'a sebopeho sa micro le thepa ea litšepe tse sa hloekang tsa 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. Litlamorao tsa Ce hodima sebopeho sa micro le thepa ya tshepe e sa ruseng ya 27Cr-3.8Mo-2Ni e tshepe e kgolo. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Влияние Ce на микроструктуру и свойства суперферритной нержавеющей стали 27Cr-3,8Mo-2Ni. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Tšusumetso ea Ce holim'a sebopeho sa micro le thepa ea tšepe e sa hloekang ea superferritic 27Cr-3,8Mo-2Ni.Letšoao la tšepe. Steelmak 47, 67–76 (2020).