Kea leboha ha le etetse Nature.com. O sebedisa mofuta wa sebatli o nang 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 feta moo, ho netefatsa tshehetso e tswelang pele, re bontsha sebaka sena sa marang-rang ntle le mekgwa le JavaScript.
E bonts'a carousel ea li-slide tse tharo ka nako e le 'ngoe. Sebelisa likonopo tsa E fetileng le tse Latelang ho tsamaea ka har'a li-slide tse tharo ka nako, kapa sebelisa likonopo tsa li-slider qetellong ho tsamaea ka har'a li-slide tse tharo ka nako.
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 hoholeha ha tšepe hangata ho amahanngoa le timetso ea mekhahlelo ena, empa ka seoelo ka ponahalo ea ho se tšoane ha bokaholimo, ho latela boemo ba microscopic. Mosebetsing ona, ho se tšoane ha lik'hemik'hale tsa nanoscale, ho lemohuoa ka microscopy ea spectroscopic le tlhahlobo ea chemometric, ho laola ka tšohanyetso ho robeha le ho rusa ha tšepe e sa ruseng e phutholohileng ea cerium e fetotsoeng super duplex 2507 (SDSS) nakong ea phetoho ea eona e chesang. Le hoja microscopy ea X-ray photoelectron e bontšitse sekoahelo se lekanang sa lera la tlhaho la Cr2O3, ts'ebetso ea ho se sebetse ea SDSS e phutholohileng e batang e ne e le mpe ka lebaka la kabo ea lehae ea lihlekehleke tse ruileng tsa Fe3+ lera la oxide la Fe/Cr. Tsebo ena ea tekanyo ea athomo e fana ka kutloisiso e tebileng ea ho rusa ha tšepe e sa ruseng 'me ho lebelletsoe hore e thuse ho loantša ho rusa ha litšepe tse tšoanang tse nang le alloy e ngata.
Ho tloha ha ho qaptjoa tšepe e sa hloekang, thepa ea ferrochrome e thibelang ho bola e 'nile ea amahanngoa le chromium, e etsang li-oxide/oxyhydroxide tse matla 'me e bontša boitšoaro ba ho se sebetse tikolohong e ngata. Ha li bapisoa le litšepe tse sa hloekang tsa setso (austenitic le ferritic) 1, 2, 3, litšepe tse sa hloekang tsa super duplex (SDSS) li na le khanyetso e betere ea ho bola le thepa e ntle ea mechini. 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 ts'ebeletso, ka hona e atolosa ts'ebeliso ea eona taolong ea tšilafalo, lijaneng tsa lik'hemik'hale, le indastering 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 tsona li sitisa ts'ebeliso ea tsona e pharaletseng ea ts'ebetso. Ka hona, SDSS e fetotsoe ho ntlafatsa ts'ebetso e boletsoeng ka holimo. Mohlala, phetoho ea Ce e hlahisitsoe ho SDSS 2507 (Ce-2507) e nang le naetrojene e ngata6,7,8. Karolo ea lefats'e e sa tloaelehang (Ce) ka tekanyo e loketseng ea 0.08 wt.% 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 bokhoni ba ho sebetsa bo chesang le tsona lia ntlafala9. 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 (cryogenic, serame le mocheso) ho fihlella thepa e ntle ya mechini6,7,8. Leha ho le jwalo, kganyetso e ntle ya ho bola ha SDSS ka lebaka la boteng ba filimi e tshesane ya oxide hodima bokahodimo e angwa ke mabaka a mangata a kang ho se tshwane ha tlhaho ka lebaka la boteng ba mekhahlelo e fapaneng e nang le meedi e fapaneng ya koro, di-precipitate tse sa batleheng le karabelo e fapaneng. diphetoho tsa mekhahlelo ya austenitic le ferritic7. Ka hona, thuto ya thepa ya microscope ya difilimi tse jwalo ho fihlela boemong ba sebopeho sa elektroniki e ba ya bohlokwa 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 le microscopy e thata ya X-ray photoemission (HAX-PEEM)16 ka kakaretso e hlolehile ho lemoha dipharologanyo tsa dikhemikhale maemong a dikhemikhale a karolo e le nngwe dibakeng tse fapaneng tsa sebaka sa nanoscale. Lithuto tse 'maloa tsa morao tjena li amahantse oxidation ea chromium sebakeng seo le boitšoaro ba ho bola bo bonoang ba litšepe tse sa hloekang tsa austenitic17, litšepe tsa martensitic18 le SDSS19,20. 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 le 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 futsitseng boholo bo bonyenyane ka lebaka la kalafo ea thermomechanical, e haufi haholo, empa e fapana ka sebopeho le boemo ba oxidation16,21. Ka hona, e le ho lemoha ho petsoha ha lifilimi tsa oxide le ho petsoha ho latelang, ho hlokahala ho utloisisa ho se tšoane ha bokaholimo boemong ba microscopic. Ho sa tsotellehe litlhoko tsena, likhakanyo tsa bongata tse kang ho se tšoane ha lehlakore ho oxidation, haholo-holo bakeng sa Fe ka tekanyo ea nano- le athomo, li ntse li haella, 'me kamano ea eona le ho hanyetsa ho bola e ntse e sa hlahlojoe. Ho fihlela morao tjena, boemo ba lik'hemik'hale ba likarolo tse fapaneng, tse kang Fe le Ca22, lisampoleng tsa tšepe bo ne bo hlalosoa ka bongata ho sebelisoa microscopy e bonolo ea X-ray photoelectron (X-PEEM) litsing tsa mahlaseli a synchrotron a nanoscale. Ha e kopantsoe le spectroscopy ea ho monya X-ray e utloang lik'hemik'hale (XAS), X-PEEM e nolofalletsa litekanyo tsa XAS ka qeto e phahameng ea sebaka le ea spectral, e fanang ka tlhahisoleseling ea lik'hemik'hale mabapi le sebopeho sa likarolo le boemo ba tsona ba lik'hemik'hale ka qeto ea sebaka ho fihlela sekala sa nanometer tse mashome a mabeli a metso e meraro. . Tlhokomelo ena ea spectromicroscopic ea ho qala e nolofalletsa litebello tsa lik'hemik'hale tsa lehae 'me e ka bontša liphetoho tsa lik'hemik'hale sebakeng sa lera la tšepe tse e-so ka li hlahlojoa pele.
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 mokhoa oa chemometric oa K-means24 o kopantsoeng ho etsa 'mapa oa ho tšoana ha lik'hemik'hale lefatšeng ka bophara (hetero) tsa likarolo tse amehang, tseo maemo a tsona a lik'hemik'hale a hlahisoang ka setšoantšo sa lipalo-palo. Ho fapana le ho bola ho qaliloeng ke timetso ea filimi ea chromium oxide tabeng ea setso, ho se tsitse ho fokolang le ho hanyetsa ho bola ho tlase hona joale ho amahanngoa le lihlekehleke tsa nano tse ruileng tsa Fe3+ tse haufi le lera la oxide la Fe/Cr, tse ka bang thepa ea tšireletso. Oxide e senya filimi e nang le matheba 'me e baka 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 tharollo ea metsi ea asiti (pH = 1) ea 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 likoti tse tsitsitseng mochesong oa kamore, tlhahlobo e fane ka temohisiso ea liketsahalo tse ka bang teng tsa ho hloleha le ho bola ho latelang. Potoloho e lekanang (Setšoantšo sa 1d) e sebelisitsoe ho lekana spectrum ea electrochemical impedance spectroscopy (EIS), 'me liphetho tse tsamaellanang tsa ho lekana li bontšitsoe ho Tafole ea 1. Li-semicircle tse sa fellang li hlaha mehlala e phekotsoeng ka tharollo le e sebetsoang ka mocheso, ha li-semicircle tse hatelitsoeng li hlaha ho li-counterparts tse phutholohileng ka serame (Setšoantšo sa .1b). Ho EIS spectroscopy, radius ea semicircle e ka nkoa e le khanyetso ea polarization (Rp)25,26. Rp ea tsela e phekotsoeng ka tharollo ho Tafole ea 1 ke hoo e ka bang 135 kΩ cm–2, leha ho le joalo, boleng ba tsela e phekotsoeng ka mocheso le e phutholohileng ka serame bo tlase haholo, 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 fetileng27,28,29,30.
a Nyquist, b, c Bode impedance le diagram tsa phase, le mehlala ya potoloho e lekanang ya d, moo RS e leng khanyetso ya electrolyte, Rp e le khanyetso ya polarization, mme QCPE e le oxide ya karolo ya phase e sa fetoheng e sebediswang ho etsa mohlala wa capacitance e seng ya boleng bo botle (n). Ditekanyo tsa EIS di etswa ka bokgoni ba potoloho e bulehileng.
Li-constant tse ts'oanang li bontšoa ho Bode plot, 'me sethala se karolong e phahameng ea maqhubu se emelang khanyetso ea electrolyte RS26. Ha maqhubu a fokotseha, impedance ea eketseha 'me ho fumanoa angle e mpe ea mohato, e bontšang puso ea capacitance. Angle ea mohato ea eketseha, e boloka boholo holim'a mefuta e mengata ea maqhubu, ebe ea fokotseha (Setšoantšo sa 1c). Leha ho le joalo, maemong 'ohle a mararo, boholo bona 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 mohato o sa khaotseng (CPE) e sebelisoa ho emela likabo tsa capacitance tsa interfacial tse hlahang ho tloha ho roughness ea bokaholimo kapa ho se tšoane, haholo-holo sekaleng sa athomo, geometry ea fractal, porosity ea electrode, bokhoni bo sa lekanang, le geometry ka sebopeho sa li-electrode31,32. CPE impedance:
moo j e leng nomoro e inahaneloang 'me ω e le maqhubu a angular. QCPE ke ntho e sa fetoheng e ikemetseng maqhubung e lekanang le sebaka se bulehileng se sebetsang sa electrolyte. n ke nomoro ea matla e se nang tekanyo e hlalosang ho kheloha ha capacitor ho tloha ho capacitance e ntle, ke hore, ha n e le haufi le 1, CPE e haufi le capacitive feela, athe haeba n e le haufi le lefela, e bonahala e hanyetsa. Ho kheloha ho honyenyane ha n, haufi le 1, ho bontša boitšoaro bo sa lokelang ba capacitive ba bokaholimo kamora liteko tsa polarization. QCPE ea SDSS e phutholohileng e batang e phahame haholo ho feta balekane ba eona, ho bolelang hore boleng ba bokaholimo ha bo tšoane haholo.
Ho latela boholo ba thepa ea ho hanyetsa mafome ea litšepe tse sa hloekang, Cr e phahameng haholo ea SDSS ka kakaretso e fella ka ho hanyetsa mafome ho hoholo ha SDSS ka lebaka la boteng ba filimi ea oxide e sireletsang e sa sisinyeheng holim'a metsi17. Lifilimi tse joalo tse sa sisinyeheng hangata li ruile li-oxide tsa Cr3+ le/kapa li-hydroxide, haholo-holo li kopantsoe le li-oxide tsa Fe2+, Fe3+ le/kapa (oxy)33. Ho sa tsotellehe ho tšoana ho tšoanang ha bokaholimo, lera la oxide e sa sisinyeheng, le ho se bonahale ho petsoha ha bokaholimo ho latela litekanyo tse nyenyane6,7, boitšoaro ba mafome ba SDSS e sebetsoang ka mocheso le e batang bo fapane, kahoo thuto e tebileng ea litšobotsi tsa sebopeho sa microsphere ea hlokahala bakeng sa phetoho ea tšepe.
Sebopeho se senyenyane sa tšepe e sa hloekang e senyehileng se ithutiloe 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. Leha ho na le tumellano e akaretsang mabapi le mofuta oa karolo e kholo, ho fumanoe liphapang likarolong tsa karolo e kholo, tse thathamisitsoeng ho Tafole e Tlatsetsang ea 1. Liphapang tsena li ka bakoa ke likaroloana tsa karolo e sa ts'oaneng holim'a metsi le ka har'a bophahamo, tse angoang ke botebo bo fapaneng ba ho lemoha X-ray diffraction (XRD). ) ka mehloli e fapaneng ea matla ea li-photon tsa ketsahalo 34. Likaroloana tse phahameng tsa austenite lisampoleng tse batang tse phutholohileng tse khethiloeng ke XRD ho tsoa mohloling oa laboratori li bontša ho se sebetse hantle ebe ho ba le khanyetso e ntle ea khanyetso 35, ha liphetho tse nepahetseng le tsa lipalo-palo li bontša mekhoa e fapaneng likarolong tsa karolo . Ho phaella moo, khanyetso ea khanyetso ea tšepe e boetse e itšetlehile ka tekanyo ea ntlafatso ea lijo-thollo, phokotso ea boholo ba lijo-thollo, keketseho ea li-microdeformations le botenya ba ho arohana ho etsahalang nakong ea kalafo ea thermomechanical 36,37,38. Disampole tse sebetsoang ka mocheso di bontshitse 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 ne a bontsha ntlafatso e kgolo ya kotwana ho ya ho nanosize mosebetsing o fetileng. Sena se lokela ho rata ho thehwa ha filimi e sa sebetseng le keketseho ya ho hanyetsa ho bola. Bongata bo hodimo ba ho falla hangata bo amana le kganyetso e tlase ya ho ntsha dikoti, e leng se dumellanang hantle le ditekanyo tsa electrochemical.
Liphetoho boemong ba lik'hemik'hale tsa li-microdomain tsa likarolo tse kholo li ithutiloe ka mokhoa o hlophisehileng ho sebelisoa X-PEEM. Leha ho na le likarolo tse ling tse kopanyang, Cr, Fe, Ni le Ce39 li khethiloe mona, kaha Cr ke karolo ea bohlokoa bakeng sa ho theha filimi e sa sebetseng, Fe ke karolo ea mantlha ea tšepe, 'me Ni e ntlafatsa passivation le ho leka-lekanya karolo ea ferrite-austenitic. Sebopeho le phetoho ke sepheo sa Ce. Ka ho lokisa matla a mahlaseli a synchrotron, XAS e hapile litšobotsi tsa mantlha tsa Cr (moeli oa L2.3), Fe (moeli oa L2.3), Ni (moeli oa L2.3), le Ce (moeli oa M4.5) ho tloha holim'a metsi. -2507 SDSS. Tlhahlobo e nepahetseng ea data e entsoe ka ho kenyelletsa tlhahlobo ea matla ka data e phatlalalitsoeng (mohlala, XAS ho Fe L2, 3 ribs40,41).
Setšoantšong sa 2. Setšoantšong sa 2 ho bontšitsoe litšoantšo tsa X-PEEM tsa tse chesitsoeng ka ho chesa (Setšoantšo sa 2a) le tse phutholohileng ka ho bata (Setšoantšo sa 2d) Ce-2507 SDSS le mathoko a XAS Cr le Fe L2,3 a tsamaellanang le tsona maemong a tšoailoeng ka bonngoe. Lethoko la L2,3 XAS le hlahloba maemo a 3d a sa sebetseng a lielektrone ka mor'a ho hlasimoloha ha photoexcitation maemong a karohano ea spin-orbit ea 2p3/2 (Lethoko la L3) le 2p1/2 (Lethoko la L2). Tlhahisoleseling mabapi le boemo ba valence ba Cr e fumanoe ho tsoa tlhahlobong ea diffraction ea X-ray ea lethoko la L2,3 ho Setšoantšo sa 2b,d. Papiso ea khokahano. 42, 43 e bontšitse hore litlhōrō tse 'ne A (578.3 eV), B (579.5 eV), C (580.4 eV), le D (582.2 eV) li bonoe haufi le lethoko la L3, li bonahatsa li-ion tsa octahedral Cr3+ tse tsamaellanang, Cr2O3 e tsamaellanang. Li-spectra tsa liteko li lumellana le lipalo tsa khopolo-taba, joalo ka ha ho bontšitsoe liphanele tsa b le e, tse fumanoeng ho tsoa lipalo tse ngata tsa masimo a 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 SDSS e entsoeng ka mocheso e tsamaellanang le bohale b Cr L2.3 le bohale c Fe L2.3, d Setšoantšo sa mocheso X-PEEM ea SDSS e phutholohileng e batang e tsamaellanang le bohale e Cr L2.3 le f Fe L2.3 ea lehlakore (e). Li-spectra tsa XAS tse thathamisitsoeng libakeng tse fapaneng tsa sebaka tse tšoailoeng litšoantšong tsa mocheso (a, d) ke mela e nang le matheba a lamunu ho (b) le (e) li 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, palette ea mocheso e sebelisoa 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 tšoana. Setšoantšo se eketsehileng. Setšoantšong sa 5-9 ho bontšitsoe 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 boemo ba oxidation ba Ni2+ holim'a bokaholimo bohle bo lekantsoeng ba lisampole tse chesitsoeng le tse batang (Puisano e Tlatsetsang). Hoa hlokomeleha hore tabeng ea lisampole tse chesitsoeng, lets'oao la XAS la Ce ha le bonoe, ha spectrum ea Ce3+ ea lisampole tse batang e bonoa ka nako e 'ngoe. Ho bonoa ha matheba a Ce lisampoleng tse batang ho bontšitse hore Ce e teng haholo-holo ka mokhoa oa precipitates.
Ho SDSS e fetotsweng ke mocheso, ha ho phetoho ya sebopeho sa lehae ho XAS e ileng ya bonwa moeding wa Fe L2.3 (Setshwantsho sa 2c). Leha ho le jwalo, jwalo ka ha ho bontshitswe ho setshwantsho sa 2f, matrix ya Fe e fetola boemo ba yona ba dikhemikhale ka microscope dintlheng tse supileng tse kgethilweng ka mokhoa o sa reroang ho SDSS e phutholohileng e batang. Ho phaella moo, e le ho fumana mohopolo o nepahetseng wa diphetoho boemong ba Fe dibakeng tse kgethilweng ho Setshwantsho sa 2f, ho entswe dithuto tsa bokahodimo ba lehae (Setshwantsho sa 3 le Setshwantsho se Tlatsetsang sa 10) moo ho kgethilweng dibaka tse nyane tse chitja. Di-spectra tsa XAS tsa moeding wa Fe L2,3 wa ditsamaiso tsa α-Fe2O3 le di-octahedral oxide tsa Fe2+ di ile tsa etswa mohlala ho sebediswa dipalopalo tsa masimo a kristale a mangata ho sebediswa 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 metsoako ea Fe2+ le Fe3+,47 'me FeO45 e sebetsa e le oxide ea Fe2+ e arohaneng ea semmuso (3d6). Li-ion tsohle tsa Fe3+ ho α-Fe2O3 li na le maemo a Oh feela, ha γ-Fe2O3 hangata e hlahisoa e le 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 mosebetsing o fetileng, leha likarolelano tsa matla a tse peli li 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 ho be le Fe3+ feela tabeng ena. Ha re nahana ka taba ea Fe3O4 le metsoako ea Fe2+ le Fe3+, hoa tsebahala hore tšobotsi ea pele e fokolang (e matla) moeling oa L3 oa Fe e bontša ho se be le baahi ho honyenyane (ho hoholo) boemong ba t2g. Sena se sebetsa ho Fe2+ (Fe3+), e leng se bontšang keketseho ea letšoao la pele le bontšang keketseho ea litaba tsa Fe2+47. Liphetho tsena li bontša hore Fe2+ le γ-Fe2O3, α-Fe2O3 le/kapa Fe3O4 li atile holim'a libaka tse batang tse phutholohileng tsa metsoako.
Litšoantšo tse holisitsoeng tsa mocheso oa elektrone ea photoemission tsa li-spectra tsa (a, c) le (b, d) tsa XAS ho pholletsa le 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 ile tsa torooa 'me tsa bapisoa le tsa metsoako e hloekileng ea 40, 41, 48. Ha e le hantle, 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) li ile tsa bonoa libakeng tse fapaneng tsa sebaka. Haholo-holo, sepektara se tšoanang le 2-a (se hlalosoang e le XAS-1) ho Setshwantsho sa 3b se ile sa bonoa sebakeng sohle se khahlisang, se lateloa ke sepektara sa 2-b (se ngotsoeng XAS-2), ha sepektara se tšoanang le E-3 se ile sa bonoa ho Setshwantsho sa 3d (se bitsoang XAS-3) se 'nile sa bonoa libakeng tse itseng tsa sebaka seo. Hangata, liparamente tse 'ne li sebelisoa ho khetholla maemo a valence a teng sampole ea probe: (1) litšobotsi tsa spectral tsa L3 le L2, (2) maemo a matla a likarolo tsa L3 le L2, (3) phapang ea matla a 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 SDSS e ithutwang. Karolelano ya matla a balwang L2/L3 le yona e bontshitse boteng ba dikarolo tsohle tse tharo.
a Ho shebiloe lintlha tse tharo tse fapaneng tsa liteko (mela e tiileng XAS-1, XAS-2 le XAS-3 li tsamaellana le 2-a, 2-b le E-3 ho Setšoantšo sa 2 le Setšoantšo sa 3) ha li bapisoa le li-spectra tsa papiso tsa XAS tse etsisitsoeng, li-octahedron Fe2+, Fe3+, boleng ba tšimo ea kristale ea 1.0 eV le 1.5 eV, ka ho latellana, b–d Lintlha tsa liteko tse lekantsoeng (XAS-1, XAS-2, XAS-3) le lintlha tse tsamaellanang tsa LCF tse ntlafalitsoeng (mola o motšo o tiileng), le ho bapisa li-spectra tsa XAS-3 le litekanyetso tsa Fe3O4 (boemo bo tsoakiloeng ba Fe) le Fe2O3 (Fe3+ e hloekileng).
Ho sebedisitsoe ho lekana ha 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 lera le lenyenyane leo re le boneng tlhahisoleseding yohle le taba ya hore tshepe ya ferrous 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.Ha e le hantle, X-PEEM e lemoha Fe (~6 nm)49 e tebileng ho feta botenya bo lebeletsoeng ba lera la oxide (kaholimo ho 4 nm), e lumellang ho lemoha matšoao a tsoang matrix ea tšepe (Fe0) ka tlase ho lera la passivation. Metswako e fapaneng ea Fe2+ le Fe3+ e entsoe ho fumana tharollo e molemohali bakeng sa data ea liteko e bonoeng. Setšoantšong sa 4b, ho bontšitsoe motsoako oa Fe2+ le Fe3+ ho spectrum ea XAS-1, moo likarolo tsa Fe2+ le Fe3+ li leng haufi, hoo e ka bang 45%, e leng se bontšang boemo bo kopaneng ba oxidation ba Fe. Athe bakeng sa spectrum ea XAS-2, peresente ea Fe2+ le Fe3+ e ba ~30% le 60%, ka ho latellana. Dikahare tsa Fe2+ li tlase ho feta tsa Fe3+. Karolelano ea Fe2+ ho Fe3 ea 1:2 e bolela hore Fe3O4 e ka thehoa ka karolelano e tšoanang ea li-ion tsa Fe. Ho phaella moo, bakeng sa sekala sa XAS-3, diperesente tsa Fe2+ le Fe3+ di fetohile ho ~10% le 80%, e leng se bontshang phetoho e hodimo ya Fe2+ ho ya ho Fe3+. Jwalo ka ha ho boletswe ka hodimo, Fe3+ e ka tswa ho α-Fe2O3, γ-Fe2O3 kapa Fe3O4. Ho utlwisisa mohlodi o ka bang teng haholo wa Fe3+, di-spectra tsa XAS-3 di hlophisitswe hammoho le maemo a fapaneng a Fe3+ ho Setshwantsho sa 4e a bontshang ho tshwana le maemo ohle a mabedi ha Peak B e nahanelwa. Leha ho le jwalo, matla a lehetla (A: ho tloha ho Fe2+) le karolelano ya matla B/A di bontsha hore sekala sa XAS-3 se haufi le empa ha se tshwane le sa γ-Fe2O3. Ha ho bapiswa le bongata ba γ-Fe2O3, matla a Fe 2p XAS a tlhoro ya A SDSS a phahame hanyane (Setshwantsho sa 4e), e leng se bontshang matla a Fe2+ a hodimo. 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 ka bohale ba L2,3 kapa karolelano ea matla a L2/L3 e ntse e le bothata. Sehlooho se pheta-phetoang sa puisano ka lebaka la ho rarahana ha lintlha tse fapaneng tse amehang sekala sa ho qetela41.
Ntle le khethollo ea spectral ea maemo a lik'hemik'hale a libaka tse khethiloeng tse hlalositsoeng ka holimo, ho se tšoane ha lik'hemik'hale lefatšeng ka bophara ha likarolo tsa bohlokoa tsa Cr le Fe ho ile ha hlahlojoa ka ho arola li-spectra tsohle tsa XAS tse fumanoeng holim'a sampole ho sebelisoa mokhoa oa ho bokellana ha K-means. Liprofaele tsa moeli oa Cr L li behiloe ka tsela eo ho theha lihlopha tse peli tse ntle tse ajoang ka sebaka ka har'a mehlala e chesang le e batang e bontšitsoeng ho Figs. 5. Ho hlakile hore ha ho liphetoho tsa sebopeho sa lehae tse ileng tsa bonoa, kaha li-centroid tse peli tsa li-spectra tsa XAS Cr li tšoana haholo. Libopeho tsena tsa spectral tsa lihlopha tse peli li batla li tšoana le tse tsamaellanang le Cr2O342, ho bolelang hore mekhahlelo ea Cr2O3 e ajoa ka mokhoa o ts'oanang holim'a SDSS.
sehlopha sa libaka tsa K-means L-edge Cr, b e tsamaellanang le li-centroid tsa XAS. Liphetho tsa papiso ea K-means X-PEEM ea SDSS e phutholohileng ka serame: lihlopha tsa c tsa libaka tsa K-means edge tsa Cr L2,3 le d e tsamaellanang le li-centroid tsa XAS.
Ho bontša 'mapa o rarahaneng haholoanyane oa moeli oa FeL, lihlopha tse 'ne le tse hlano tse ntlafalitsoeng le li-centroid tse amanang le tsona (kabo ea spectral) li sebelisoa 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 fetola LCF e bontšitsoeng ho Setšoantšo sa 4. Epseudo e ka bang teng ea pseudoelectrode 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 \(\rm{Fe} + 2e^ – \to\rm { Fe}^{2 + (3 + )}\), e leng 0.440 le 0.036 V, ka ho latellana. Libaka tse nang le bokgoni bo tlase di na le dikahare tse hodimo tsa metswako ya Fe3+. Kabo e ka bang teng sampole e fetotsweng ke mocheso e na le semelo se nang le mealo 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 le topography ya bokahodimo (Setshwantsho sa 6a). Ha ho diphetoho tse ding tse amanang le boemo tse bonweng kahare ho lamellar e ka tlase (Setshwantsho sa 6b). Ho fapana le hoo, bakeng sa motswako wa di-oxide tse fapaneng tse nang le dikahare tse fapaneng tsa Fe2+ le Fe3+ ho SDSS e phutholohileng ka serame, tlhaho e sa tshwaneng ya bokgoni ba pseudo e ka bonwa (Setshwantsho sa 6c, d). Di-oxide tsa Fe3+ le/kapa di-hydroxide tsa (oxy) ke dikarolo tse ka sehloohong tsa ho bola ha tshepe mme di kgona ho kenella oksijeneng le metsing50. Tabeng ena, ho ka bonwa hore dihlekehleke tse ruileng ka Fe3+ di ajwa sebakeng seo mme di ka nkuwa e le dibaka tsa ho bola. Tabeng ena, ho phahama ha matla a bokgoni, ho ena le boleng bo felletseng ba bokgoni, ho ka nkwa e le sesupo sa sebaka sa dibaka tse sebetsang tsa ho bola51. Kabo ena e sa tshwaneng ya Fe2+ le Fe3+ hodima metsi a batang a SDSS e ka fetola thepa ya dikhemikhale tsa lehae mme ya fana ka sebaka se sebetsang hantle sa ho petsoha ha filimi ya oxide le dikarabelo tsa ho bola, ka hona e dumella matrix ya tshepe e ka tlase ho bola ka ho tswela pele, e leng se fellang ka ho se tshwane ha kahare. mme ya fokotsa dibopeho tse sireletsang tsa lera le sa sebetseng.
Lihlopha tsa K-mean tsa libaka tsa moeli oa Fe L2,3 le li-centroid tsa XAS tse tsamaellanang bakeng sa a-c e sebetsang ka ho chesa X-PEEM le d-f e phutholohileng ka serame SDSS. a, d K-means cluster plot e koahetsoeng setšoantšong sa X-PEEM. Li-potentials tse hakantsoeng tsa pseudoelectrode (epseudo) li boletsoe hammoho le litšoantšo tsa sehlopha sa K-means. Khanya ea setšoantšo sa X-PEEM joalo ka 'mala o ho Setšoantšo sa 2 e lekana ka ho toba le matla a ho monya X-ray.
Cr e lekanang hantle empa boemo bo fapaneng ba lik'hemik'hale ba Fe bo lebisa mohloling o fapaneng oa ho petsoha ha filimi ea oxide le mekhoa ea ho bola ho Ce-2507 e phutholohileng ka ho chesa le e phutholohileng ka ho bata. Thepa ena ea Ce-2507 e phutholohileng ka ho bata e tsebahala haholo. Mabapi le ho thehoa ha li-oxide le li-hydroxide tsa Fe moeeng oa sepakapaka, liketso tse latelang li koetsoe mosebetsing ona e le liketso tse sa nke lehlakore:
Ho latela tekanyo ea X-PEEM, karabelo e kaholimo e etsahetse maemong a latelang. Lehetla le lenyenyane le tsamaellanang le Fe0 le amahanngoa le tšepe ea tšepe e ka tlase. Karabelo ea Fe ea tšepe le tikoloho e lebisa ho thehoeng ha lera la Fe(OH)2 (equation (5)), le eketsang lets'oao la Fe2+ ho XAS ea moeli oa L oa Fe. Ho pepesehela moea nako e telele ho tla fella ka ho thehoa ha li-oxide tsa Fe3O4 le/kapa Fe2O3 kamora Fe(OH)252,53. Mefuta e 'meli ea Fe e tsitsitseng, Fe3O4 le Fe2O3, le eona e ka thehoa lera le sireletsang la Cr3+, moo Fe3O4 e ratang sebopeho se ts'oanang le se kopaneng. 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. Athe li-spectra tsa XAS-3 tse bonoang maemong a 'maloa li bontšitse phetoho e felletseng ho γ-Fe2O3. Kaha mahlaseli a X a sa phuthoang a na le botebo ba ho kenella ba hoo e ka bang 50 nm, lets'oao le tsoang lera le ka tlase le fella ka matla a phahameng a tlhoro ea A.
Sekhahla sa XRD 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 tšobotsi ea ho se sebetse ha ts'enyeho ka lebaka la ho se tšoane ha Cr2O317 sebakeng seo, ho sa tsotellehe lera le tšoanang la Cr2O3 thutong ena, khanyetso e tlase ea ts'enyeho e bonoe tabeng ena, haholo-holo bakeng sa lisampole tse phutholohileng ka serame. Boitšoaro bo bonoeng bo ka utloisisoa e le ho se tšoane ha boemo ba oxidation ea lik'hemik'hale ba lera le ka holimo (Fe) le amang ts'ebetso ea ts'enyeho. Phetiso e liehang ea li-ion tsa tšepe kapa oksijene ka har'a lattice ka lebaka la stoichiometry e tšoanang ea lera le ka holimo (Fe oxide) le lera le ka tlase (Cr oxide)52,53 e lebisa tšebelisanong e ntle (ho khomarela) lipakeng tsa tsona. Sena, le sona, se ntlafatsa khanyetso ea ts'enyeho. Ka hona, stoichiometry e tsoelang pele, ke hore boemo bo le bong ba oxidation ba Fe, bo molemo ho feta liphetoho tse sa lebelloang tsa stoichiometric. SDSS e fetotsoeng ka mocheso e na le bokaholimo bo lekanang haholoanyane le lera le sireletsang le teteaneng, le fanang ka khanyetso e ntle ea ts'enyeho. Leha ho le jwalo, bakeng sa SDSS e phutholohileng ka serame, boteng ba dihlekehleke tse ruileng ka Fe3+ tlasa lera le sireletsang bo senya botšepehi ba bokahodimo mme bo baka ho bola ha galvanic ya substrate e haufi, e leng se lebisang ho fokotseheng ha Rp (Tafole ya 1) ho EIS spectra le ho hanyetsa ha yona ho bola. Ka hona, dihlekehleke tse arolelanwang sebakeng seo tse ruileng ka Fe3+ ka lebaka la ho fetoha ha polasetiki haholoholo di susumetsa tshebetso ya ho hanyetsa ho bola, e leng katleho mosebetsing ona. Ka hona, thuto ena e hlahisa di-spectromicrograph tsa phokotso ya ho hanyetsa ho bola ka lebaka la ho fetoha ha polasetiki ha disampole tsa SDSS tse ithutwang.
Ho feta moo, le hoja ho kopanngoa ha lefatshe ka mokhoa o sa tlwaelehang ditshiping tse nang le mekhahlelo e mmedi ho sebetsa hantle, tshebedisano ya karolo ena e ekeditsweng le matrix ya tshepe ka bomong mabapi le boitshwaro ba ho bola e ntse e sa fumanehe ho latela ditemogo tsa microscopy tsa spectroscopic. Letshwao la Ce (ho ya ka XAS M-edge) le hlaha maemong a mmalwa feela nakong ya ho phutholoha ho batang, empa le nyamela nakong ya ho fetoha ho chesang ha SDSS, e leng se bontshang ho bewa ha Ce sebakeng sa matrix ya tshepe ho ena le ho kopanngwa ho hong. Le hoja thepa ya mechini ya SDSS e sa ntlafatswa6,7, boteng ba REE bo fokotsa boholo ba dintho tse kenyelleditsweng mme ho nahannwa hore bo thibela ho phutholoha qalong54.
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 arabile potso ea hore na ke hobane'ng ha tšepe e sa hloekang e bola esita le ha e koahetsoe ka lera la oxide le sireletsang ka ho ithuta ka bongata sebopeho sa microstructure, boemo ba lik'hemik'hale ba likarolo tsa 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 ho pholletsa le sebopeho sa Fe2+/Fe3+ e tsoakiloeng, ke mohloli oa timetso ea filimi ea oxide le mohloli oa ho bola ha SDSS e phutholohileng ka serame. 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 e entsoeng ho fumana phello ea ho se tšoane ha lik'hemik'hale tsa nanoscale holim'a ho bola, mosebetsi oa hona joale 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 di-ingot tsa Ce-2507 SDSS tse sebedisitsweng thutong ena, dikarolo tse tswakilweng, ho kenyeletswa le motswako o moholo wa Fe-Ce o kwahetsweng ka dipeipi tsa tshepe tse hlwekileng, di ile tsa qhibilihiswa ka seboping sa induction sa maqhubu a mahareng a 150 kg ho hlahisa tshepe e qhibilihisitsweng mme tsa tshelwa ka hara diforomo tsa ho betla. Dikarolo tsa dikhemikhale tse lekantsweng (wt %) di thathamisitswe Tafoleng e Tlatsetsang ya 2. Ingot e tjheswa pele hore e be diboloko. Yaba tshepe e annealed ho 1050°C metsotso e 60 ho ya tharollong e tiileng, ebe e tingwa ka metsing ho fihlela mochesong wa kamore. Disampole tse ithutwang di ile tsa ithutwa ka botlalo ho sebediswa TEM le DOE ho ithuta mekhahlelo, boholo ba dijo-thollo le sebopeho. Tlhahisoleseding e batsi ka disampole le tshebetso ya tlhahiso e ka fumanwa mehloding e meng6,7.
Ts'ebetso ea disampole tsa cylindrical (φ10 mm × 15 mm) bakeng sa ho hatella ka mocheso ka tsela e bataletseng ea cylindrical e tsamaellanang le tataiso ea phetoho ea block. Khatello ea mocheso o phahameng e entsoe ka sekhahla se sa fetoheng sa khatello ho tloha ho 0.01-10 s-1 mochesong o fapaneng ho tloha ho 1000-1150°C ho sebelisoa sesebelisoa sa ho etsisa mocheso sa Gleeble-3800. Pele ho phetoho, disampole li ne li futhumatsoa mochesong o khethiloeng ka sekhahla sa 10 °C s-1 metsotso e 2 ho felisa gradient ea mocheso. Kamora ho fihlela ho tšoana ha mocheso, disampole li ile tsa fetoloa ho fihlela boleng ba 'nete ba khatello ea 0.7. Kamora ho fetoha, e tima hang-hang ka metsi ho boloka sebopeho se senyehileng. Ebe disampole tse thatafalitsoeng li ile tsa sehoa ho latela tataiso ea khatello. Bakeng sa thuto ena e khethehileng, re khethile sampole e senyehileng ka mocheso ho tloha ho 1050°C, 10 s-1 ka lebaka la boima bo phahameng bo bonoang ho feta disampole tse ling7.
Disampole tse ngata (80 × 10 × 17 mm3) tsa tharollo e tiileng ya Ce-2507 di ile tsa lekoa mochining wa LG-300 wa mekhahlelo e meraro o sa tsamaellaneng wa ho fetola dirolo tse pedi, o faneng ka thepa e ntle ka ho fetisisa ya mechini hara dihlopha tsohle tse ding tsa ho fetola6. Sekgahla sa kgatello le phokotso ya botenya e ne e le 0.2 m·s-1 le 5% bakeng sa tsela ka nngwe, ka ho latellana.
Setsi sa mosebetsi sa electrochemical sa Autolab PGSTAT128N se sebelisitsoe ho lekanya SDSS ka electrochemical ka mor'a ho phutholla ka serame ho fihlela ho fokotseha ha botenya ba 90% (mohato oa 'nete o lekanang le 1.0) le ho tobetsa ka mocheso o chesang ho fihlela ho mohato oa 'nete oa 0.7 ho 1050 oC le 10 s-1. 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. Ebe sampole e tšeloa ka epoxy resin, e siea sebaka se bulehileng sa 1 cm2 e le electrode e sebetsang (bokaholimo bo ka tlase ba sampole ea cylindrical). Ela hloko nakong ea ho phekola epoxy le nakong ea ho sanda le ho polishing ka mor'a moo ho qoba ho petsoha. Bokaholimo ba mosebetsi boa kobeha le ho pentoa ka suspension ea polishing ea daemane e nang le boholo ba likaroloana tsa 1 micron, bo hloekisoa ka metsi a hloekisitsoeng le ethanol 'me bo omisoa moeeng o batang. Pele ho litekanyo tsa electrochemical, lisampole tse hloekisitsoeng li ne li pepesetsoa moeeng ka matsatsi a 'maloa ho etsa filimi ea oxide ea tlhaho. Tharollo ea metsi ea FeCl3 (6.0 wt.%), e tsitsitseng ka HCl ho isa ho pH = 1.0 ± 0.01, e sebelisitsoe ho potlakisa ho bola ha tšepe e sa hloekang55, kaha e fumanoa libakeng tse mabifi moo li-ion tsa chloride li leng teng ka matla a matla a oxidizing le pH e tlase joalo ka ha ho boletsoe ke ASTM. Litekanyetso tse reriloeng ke G48 le A923. Lisampole li ile tsa qoelisoa ka har'a tharollo ea teko ka hora e le 'ngoe pele ho nkuoa litekanyo life kapa life e le ho fihlela boemo bo haufi le bo sa sisinyeheng. Bakeng sa tharollo e tiileng, lisampole tse sebetsang ka mocheso le tse phutholohileng ka serame, sebaka sa maqhubu a tekanyo ea impedance e ne e le 1 × 105 ~ 0.1 Hz, 'me bokhoni ba potoloho e bulehileng (OPS) e ne e le 5 mV, e leng 0.39, 0.33, le 0.25 VSCE, ka ho latellana. Teko e 'ngoe le e 'ngoe ea electrochemical ea sampole efe kapa efe e ile ea phetoa bonyane makhetlo a mararo tlas'a maemo a tšoanang ho netefatsa hore data e ka ikatisa hape.
Bakeng sa litekanyo tsa HE-SXRD, liboloko tsa tšepe tse khutlonnetsepa tse peli tse nang le mahlakore a mane tse 1 × 1 × 1.5 mm3 li ile tsa lekanngoa moleng oa Brockhouse wiggler o nang le matla a phahameng ho CLS, Canada ho lekanya sebopeho sa mokhahlelo56. Pokello ea lintlha e entsoe mochesong oa kamore ho Debye-Scherrer geometry kapa transport geometry. Bolelele ba maqhubu a X-ray a lekantsoe ho calibrant 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 behiloe bohōle ba 740 mm ho tloha ho detector. Bophahamo ba ho lemoha sampole ka 'ngoe ke 0.2 × 0.3 × 1.5 mm3, e leng se khetholloang ke boholo ba mahlaseli le botenya ba sampole. Lintlha tsena kaofela 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 metsotsoana e 0.3 le liforeimi tse 120.
Litekanyo tsa X-PEEM tsa litsamaiso tse peli tse khethiloeng tsa mohlala li entsoe seteisheneng sa PEEM sa mohala oa Beamline MAXPEEM 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 lehlaseli e fumanoa ka ho lekanya spectrum ea tlhahiso ea ion ho tloha N 1 s ho ea ho 1\(\pi _g^ \ast\) ea sebaka sa ho hlasimolla ka hv = 401 eV ho N2 le ho itšetleha ha matla a photon ho E3/2.57. Ho lekana ha spectral ho file ΔE (bophara ba mola oa spectral) ~0.3 eV holim'a sebaka sa matla se 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 通过用改进00 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 通过 和改进0 的 SX-70 . 1200 线 mm-1 光栅 ka Fe 2P 2P 2P L2.3 边缘、Cr 2p L2.3 边缘、Ni 2p L2.3 边缘和Ce M4.5 边缘.Kahoo, ha o sebedisa monochromator e fetotsweng ya SX-700 le grating ya Si ya mola wa 1200. 3, Cr edge 2p L2.3, Ni edge 2p L2.3 le Ce edge M4.5.Atolosa matla a photon ka mehato ea 0.2 eV. Matla ka 'ngoe, litšoantšo tsa PEEM li rekotiloe ho sebelisoa sesebelisoa sa ho lemoha sa TVIPS F-216 CMOS se nang le khokahano ea fiber optic ea 2 x 2 binning e fanang ka li-pixels tse 1024 × 1024 sebakeng sa pono sa 20 µm. Nako ea ho pepesehela litšoantšo ke metsotsoana e 0.2, 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 etsoa maemong a tloaelehileng a lehlaseli la photon le nang le polarized linearly. Bakeng sa tlhaiso-leseling e batsi ka litekanyo, bona thuto e fetileng58. Kamora ho ithuta mokhoa oa ho lemoha kakaretso ea electron yield (TEY)59 le ts'ebeliso ea eona ho X-PEEM, botebo ba ho lemoha ba mokhoa ona bo hakanngoa ho ~4–5 nm bakeng sa lets'oao la Cr le ~6 nm bakeng sa lets'oao la 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 ba filimi ea oxide. XAS e bokelletsoeng haufi le moeli oa Fe L ke motsoako oa oxide ea tšepe XAS le FeO ho tsoa matrix. Tabeng ea pele, matla a lielektrone tse ntšoang a bakoa ke mefuta eohle e ka bang teng ea lielektrone tse tlatsetsang ho TEY. Leha ho le joalo, lets'oao la tšepe e hloekileng le hloka matla a mangata a kinetic hore lielektrone li fete ka har'a lera la oxide, li fihle holim'a metsi, 'me li bokelloe ke analyzer. Tabeng ena, lets'oao la Fe0 le bakoa haholo ke lielektrone tsa LVV Auger 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 ea lielektrone49 a fokotsang lets'oao la spectral la Fe0 'mapeng oa tšepe oa XAS.
Ho kopanya merafo ya data ka hara di-cubes tsa data (data ya X-PEEM) ke mohato wa bohlokwa wa ho ntsha tlhahisoleseding e amehang (thepa ya dikhemikhale kapa ya mmele) ka tsela e nang le dibopeho tse ngata. K-means clustering e sebediswa haholo dibakeng tse mmalwa, ho kenyeletswa pono ya mochini, tshebetso ya setshwantsho, temoho ya dipaterone e sa hlokomelwang, bohlale ba maiketsetso, le tlhahlobo ya dihlopha24. Mohlala, K-means clustering e sebediswa hantle ho clustering data ya setshwantsho sa hyperspectral62. Ha e le hantle, bakeng sa data ya dintho tse ngata, K-means algorithm e ka di arola habonolo ho ya ka tlhahisoleseding mabapi le dibopeho tsa tsona (dibopeho tsa 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 na le mehato e mmedi: mohato wa pele o bala di-centroid tsa K, mme mohato wa bobedi o abela ntlha ka nngwe 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 spectra) tsa sehlopha seo. Ho na le libaka tse fapaneng tsa ho hlalosa li-centroid tse haufi e le libaka tsa Euclidean. Bakeng sa setšoantšo sa ho kenya sa px, y (x le y ke 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 tekanyo ea botho ba 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 wa 4. Pheta tshebetso (di-equation (7) le (8)) ho fihlela di-centroid di kopana. Diphetho tsa ho qetela tsa boleng ba sehlopha di amana haholo le kgetho e ntle ya di-centroid tsa pele63. Bakeng sa sebopeho sa data sa PEEM sa ditshwantsho tsa tshepe, hangata X (x × y × λ) ke cube ya data ya 3D array, ha di-axes tsa x le y di emela tlhahisoleseding ya sebaka (resolution ya pixel) mme axis ya λ e tsamaellana le mokgwa wa spectral wa eneji wa di-photon. Algorithm ya K-means e sebediseditswe ho hlahloba dibaka tse kgahlehang ho data ya X-PEEM ka ho arola di-pixel (di-clusters kapa di-sub-blocks) ho ya ka dibopeho tsa tsona tsa spectral le ho ntsha centroid e ntle ka ho fetisisa (XAS spectral curve) bakeng sa analyte e nngwe le e nngwe (cluster). E sebedisetswa ho ithuta kabo ya sebaka, diphetoho tsa spectral tsa lehae, boitshwaro ba oxidation le boemo ba dikhemikhale. Mohlala, algorithm ya K-means clustering e sebediseditswe bakeng sa dibaka tsa Fe L-edge le Cr L-edge ho X-PEEM e sebetswang ka ho chesa le e batang. Lipalo tse fapaneng tsa lihlopha tsa K (libaka tse nyenyane tsa meaho) li ile tsa lekoa ho fumana lihlopha le li-centroid tse ntle ka ho fetisisa. Ha grafo e bontšoa, li-pixel li abeloa hape ho li-centroid tse nepahetseng 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 li fumaneha ho mongoli oa WC ea amehang ha ho kopuoa ka nepo.
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.morero. fractal. 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在特定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 tshenyeho ya ditshipi tse sa ruseng tse pedi tse nang le di-acid tse itseng tsa organic le di-acid/chloride tsa organic.thibela ho bola. Mokhoa oa Mater 57, 107–117 (2010).
Barella S. et al. Thepa ea ho oxidation ea mafome ea li-alloy tsa duplex 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 ea 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. 2507 级双相不锈钢的热变形行為研究。 Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 2507Kingklang, 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. A 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. morero oa saense. A 766, 138352 (2019).
Zhou, T. et al. Sebopeho se bakoang ke phetoho e chesang le thepa ea mechini ea tšepe e sa hloekang ea SAF 2507 e fetotsoeng ke cerium. 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.ho bola. saense. 164, 108359 (2020).