Nature.com-a gireniňiz üçin sag boluň.Ulanylýan brauzer wersiýaňyzyň çäkli CSS goldawy bar.Iň oňat tejribe üçin täzelenen brauzeri ulanmagy maslahat berýäris (ýa-da Internet Explorer-de Gabat geliş tertibini öçüriň).Şol aralykda, dowamly goldawy üpjün etmek üçin sahypany stil we JavaScript bolmazdan hödürläris.
Giňden ulanylýan poslamaýan polatdan we öndürilen görnüşlerden, hrom oksidinden ybarat passiwasiýa gatlagy sebäpli daşky gurşawda poslama garşy durýarlar.Poladyň poslamagy we eroziýasy adatça bu gatlaklaryň ýok edilmegi bilen baglanyşyklydyr, ýöne ýerüsti birmeňzeşligiň gelip çykyşyna baglylykda mikroskopiki derejede seýrek bolýar.Bu işde, spektroskopiki mikroskopiýa we himometrik derňew arkaly ýüze çykarylan nanoskale üstündäki himiki birmeňzeşlik, gyzgyn deformasiýa hereketinde sowuk togalanan seriý üýtgedilen super dupleks poslamaýan polat 2507 (SDSS) çüýremegine we poslamagyna garaşylmadyk ýagdaýda agdyklyk edýär.beýleki tarap.Rentgen fotoelektron mikroskopiýasy tebigy Cr2O3 gatlagynyň birmeňzeş örtügini görkezse-de, sowuk togalanan SDSS Fe / Cr oksid gatlagynda Fe3 + baý nanoislandlaryň lokal paýlanmagy sebäpli pes passiw netijelerini görkezdi.Atom derejesindäki bu bilim poslamaýan polat poslama çuňňur düşünmegi üpjün edýär we şuňa meňzeş ýokary garyndy metallaryň poslama garşy göreşmegine kömek eder diýlip garaşylýar.
Poslamaýan polat oýlap tapylaly bäri, ferrohrom erginleriniň poslama garşylygy, köp ýerlerde passiw häsiýeti görkezýän güýçli oksid / oksidroksidi emele getirýän hrom bilen baglanyşyklydyr.Adaty (austenit we ferrit) poslamaýan polatlar bilen deňeşdirilende, has gowy poslama garşylygy bolan super dupleks poslamaýan polatlar (SDSS) has ýokary mehaniki aýratynlyklara eýedir1,2,3.Mehaniki güýjüň ýokarlanmagy has ýeňil we has ykjam dizaýnlara mümkinçilik berýär.Munuň tersine, tygşytly SDSS çukur we çökýän poslama garşy ýokary garşylyga eýedir, netijede uzak ömri we hapalanmagyna gözegçilik etmek, himiki gaplar we deňizdäki nebit-gaz pudagy has giň ulanylýar.Şeýle-de bolsa, ýylylygy bejermegiň temperaturasynyň çäkliligi we pes formallygy onuň giň amaly ulanylmagyna päsgelçilik döredýär.Şonuň üçin SDSS ýokardaky häsiýetleri gowulandyrmak üçin üýtgedildi.Mysal üçin, 2507 SDSS-de (Ce-2507) Ce modifikasiýasy we N 6, 7, 8-iň ýokary goşmaçalary girizildi.0.08 wt.% Seýrek toprak elementiniň (Ce) konsentrasiýasy DSS-iň mehaniki aýratynlyklaryna peýdaly täsir edýär, sebäbi däne arassalanyşyny we däne araçäk güýjüni ýokarlandyrýar.Geýmek we poslama garşylyk, dartyş güýji we hasyl güýji, gyzgyn iş ukyby hem gowulaşdy9.Azot az mukdarda nikeliň düzümini çalşyp, SDSS-ni has tygşytly edip biler10.
Recentlyakynda SDSS ajaýyp mehaniki häsiýetlere ýetmek üçin dürli temperaturalarda (pes temperatura, sowuk we yssy) plastiki taýdan deformasiýa edildi6,7,8.Şeýle-de bolsa, SDSS-iň ajaýyp poslama garşylygy, dürli däne araçäkleri, islenmeýän çökgünlikler we dürli reaksiýalar ýaly köp fazalaryň bolmagy ýaly köp faktorlara täsir edýän inçe oksid filminiň bolmagy bilen baglanyşyklydyr.Dürli austenit we ferrit fazalarynyň içerki birmeňzeş mikrostrukturasy 7 deformasiýa edildi.Şonuň üçin şeýle filmleriň mikrodomain häsiýetlerini elektron gurluş derejesinde öwrenmek SDSS poslama düşünmek üçin möhüm ähmiýete eýe we çylşyrymly synag usullaryny talap edýär.Şu wagta çenli “Auger” elektron spektroskopiýa11 we rentgen fotoelektron spektroskopiýa12,13,14,15 ýaly ýerüsti duýgur usullar, şeýle hem gaty rentgen fotoelektron fotoelektron ulgamy nanoskale giňişligindäki dürli nokatlarda şol bir elementiň himiki ýagdaýlaryny tapawutlandyrýar, ýöne köplenç aýryp bilmeýär.Soňky geçirilen birnäçe gözleg, hromyň ýerli okislenmegini 17 austenit poslamaýan polatdan, 18 martensit poslamaýan polatdan we 19, 20 SDSS poslama garşylygy bilen baglanyşdyrdy. Şeýle-de bolsa, bu gözlegler esasan Cr heterogenliginiň (meselem, Cr3 + okislenme ýagdaýy) poslama garşy täsirine gönükdirildi.Elementleriň okislenme ýagdaýlarynda gapdal birmeňzeşlik, demir oksidleri ýaly birmeňzeş elementleri bolan dürli birleşmeler sebäpli döräp biler.Bu birleşmeler termomehaniki taýdan gaýtadan işlenen kiçijik ululygy biri-birine ýakyn, ýöne düzümi we okislenme ýagdaýy bilen tapawutlanýar16,21.Şonuň üçin oksid filmleriniň ýok edilendigini ýüze çykarmak, soňra bolsa mikroskopiki derejede ýerüsti birmeňzeşlige düşünmek zerur.Bu talaplara garamazdan, gapdal okislenme birmeňzeşligi, esasanam nano / atom şkalasyndaky demir ýaly mukdar bahalandyrmalary henizem ýetmezçilik edýär we poslama garşylyk üçin ähmiýeti entek öwrenilmän galýar.Fe we Ca ýaly dürli elementleriň himiki ýagdaýy, nanoskale sinhrotron radiasiýa desgalarynda ýumşak rentgen fotoelektron mikroskopiýasy (X-PEEM) ulanyp polat nusgalarynda mukdar taýdan beýan edilipdi.Himiki taýdan duýgur rentgen siňdiriş spektroskopiýasy (XAS) usullary bilen utgaşyp, X-PEEM ýokary giňişlik we spektral çözgüdi bilen XAS ölçemäge mümkinçilik berýär, elementar düzümi we himiki ýagdaýy barada nanometr şkalasyna çenli giňişlik çözgüdi bilen himiki maglumatlary berýär.Mikroskop astynda başlanan ýeriň bu spektroskopiki gözegçiligi ýerli himiki synaglary ýeňilleşdirýär we Fe gatlagynda ozal öwrenilmedik himiki üýtgeşmeleri giňişleýin görkezip biler.
Bu gözleg, PEEM-iň nanoskale himiki tapawutlary ýüze çykarmakdaky artykmaçlyklaryny giňeldýär we Ce-2507-iň poslama häsiýetine düşünmek üçin atom derejesindäki ýerüsti derňew usulyny hödürleýär.Statistik wekilçilikde görkezilen himiki ýagdaýlary bilen baglanyşykly elementleriň global himiki düzümini (birmeňzeşligini) kartalaşdyrmak üçin K-klaster himiki maglumatlary24 ulanýar.Hrom oksidi filminiň döwülmeginden döreýän adaty poslamalardan tapawutlylykda, häzirki pes passiwasiýa we pes poslama garşylyk, goraýjy oksidiň hüjümi bolup biljek Fe / Cr oksid gatlagynyň golaýynda lokallaşdyrylan Fe3 + baý nanoislandlara degişlidir.Placeerinde film emele getirýär we poslama sebäp bolýar.
Deformirlenen SDSS 2507-iň poslaýjy häsiýeti ilki bilen elektrokimiki ölçegler arkaly baha berildi.Injirde.1-nji suratda FeCl3-iň otag temperaturasynda kislotaly (pH = 1) suwly erginlerinde saýlanan nusgalar üçin Nyquist we Bode egrileri görkezilýär.Saýlanan elektrolit, passiw filmiň dargamak meýlini häsiýetlendirýän güýçli oksidleýji serişde hökmünde çykyş edýär.Materiallar otagyň temperaturasynyň durnuksyzlygyny başdan geçirmedik hem bolsa, bu seljermeler bolup biläýjek näsazlyklar we poslamadan soňky prosesler barada düşünje berdi.Elektrokimiki impedans spektroskopiýa (EIS) spektrine gabat gelmek üçin ekwiwalent zynjyr ulanyldy we degişli laýyk netijeler 1-nji tablisada görkezilýär, çözülen we gyzgyn işlenen nusgalary barlanda doly däl ýarym tegelek peýda boldy, degişli gysylan ýarym tegelek sowuk aýlandy (1-nji surat).EIS spektrinde ýarym tegelek radiusy polýarizasiýa garşylygy (Rp) 25,26 diýip hasaplamak bolar.1-nji tablisadaky SDSS bilen bejerilen Rp çözgüdi takmynan 135 kΩ sm-2, ýöne gyzgyn işleýän we sowuk togalanan SDSS üçin degişlilikde 34,7 we 2.1 kΩ sm - 2 has pes bahalary görüp bileris.Rp-iň bu peselmegi, 27, 28, 29, 30-njy hasabatlarda görkezilişi ýaly plastiki deformasiýanyň passiwlige we poslama garşylygy üçin zyýanly täsirini görkezýär.
a Nyquist, b, c Bode impedansy we faza diagrammalary, we RS üçin elektrolit garşylygy, Rp polýarizasiýa garşylygy we QCPE ideal däl kuwwatlylygy (n) modellemek üçin ulanylýan hemişelik faza elementi oksidi bolan d üçin ekwiwalent zynjyr modeli.EIS ölçegleri ýük götermek mümkinçiliginde geçirildi.
Ilkinji tertip yzygiderliligi Bode diagrammasynda görkezilýär we ýokary ýygylykly platoda elektrolit garşylygy RS26 görkezilýär.Encyygylygyň peselmegi bilen impedans ýokarlanýar we sygymlylygyň agdyklyk edýändigini görkezýän otrisatel faza burçy tapylýar.Fazanyň burçy ýokarlanýar, has giň ýygylyk diapazonynda iň ýokary bahasyny saklaýar we soňra azalýar (1-nji surat).Şeýle-de bolsa, üç ýagdaýda-da bu iň ýokary baha henizem 90 ° -dan pes bolup, kuwwatly dispersiýa sebäpli ideal däl geçirijilik häsiýetini görkezýär.Şeýlelik bilen, QCPE hemişelik faza elementi (CPE) ýerüsti gödeklikden ýa-da birmeňzeş dällikden emele gelen interfeýsara sygymlylygy paýlamak üçin ulanylýar, esasanam atom masştaby, fraktal geometriýa, elektrod gözenekliligi, birmeňzeş däl potensial we ýerüsti garaşly paýlanyş nukdaýnazaryndan.Elektrod geometri 31,32.CPE impedansy:
bu ýerde j hyýaly san we ω burç ýygylygydyr.QCPE - elektrolitiň işjeň açyk meýdanyna proporsional ýygylyk garaşsyz hemişelik.n - kondensatoryň ideal kuwwatly hereketinden gyşarmagy suratlandyrýan ölçegsiz güýç belgisi, ýagny n 1-e ýakyn bolsa, CPE arassa kuwwatlylyga ýakyn bolar, n nula ýakyn bolsa, garşylykdyr.N-a kiçijik gyşarmak, polýarizasiýa synagyndan soň ýeriň ideal däl geçirijilik häsiýetini görkezýär.Sowuk togalanan SDSS-iň QCPE meňzeş önümlerden has ýokary, bu ýerüsti hiliň birmeňzeş däldigini aňladýar.
Poslamaýan polatlaryň poslama garşylyk häsiýetleriniň köpüsine laýyk gelýän, SDSS-iň has ýokary Cr düzümi, adatça, üstünde passiw gorag oksidi filminiň bolmagy sebäpli SDSS-iň ýokary poslama garşylygyna sebäp bolýar17.Bu passiw film, adatça Fe2 +, Fe3 + oksidleri we / ýa-da (oksi) gidroksidleri birleşdirýän Cr3 + oksidlere we / ýa-da gidroksidlere baýdyr.Surfaceerüsti birmeňzeşlige, passiw okis gatlagyna we mikroskopiki şekiller bilen kesgitlenişi ýaly üstünde hiç hili zeper ýetmändigine garamazdan, gyzgyn işleýän we sowuk görnüşli SDSS-iň poslama häsiýeti 6,7, şonuň üçin poladyň deformasiýa mikrostrukturasyny we gurluş häsiýetini çuňňur öwrenmegi talap edýär.
Deformirlenen poslamaýan poladyň mikrostrukturasy içerki we sinhrotron ýokary energiýa rentgen şöhlelerini ulanyp mukdar taýdan derňeldi (Goşmaça suratlar 1, 2).Goşmaça maglumatda jikme-jik derňew berilýär.Esasy fazanyň görnüşine esasan gabat gelse-de, goşmaça tablisada görkezilen fazanyň göwrüm bölekleriniň tapawudy tapylýar, bu tapawutlar ýer ýüzündäki birmeňzeş faza fraksiýalary, şeýle hem dürli çuňluklarda ýerine ýetirilen göwrümli faza fraksiýalary bilen baglanyşykly bolup biler.rentgen difraksiýasy arkaly ýüze çykarylýar.(XRD) hadysa fotonlarynyň dürli energiýa çeşmeleri bilen.Laboratoriýa çeşmesinden XRD tarapyndan kesgitlenen sowuk togalanan nusgalarda austenitiň has ýokary paýy, has gowy passiwligi we soňundan has gowy poslama garşylygy görkezýär35, has takyk we statistiki netijeler faza nisbatlarynyň ters tendensiýalaryny görkezýär.Mundan başga-da, poladyň poslama garşylygy dänäni arassalamak derejesine, däne ululygynyň peselmegine, termo-mehaniki bejergide ýüze çykýan mikrodeformasiýalaryň we ýerleşiş dykyzlygynyň ýokarlanmagyna baglydyr36,37,38.Gyzgyn işlenip taýýarlanan nusgalar, mikron ululykdaky däneleri görkezýän has däneli tebigaty görkezýär, sowuk görnüşli nusgalarda (3-nji goşmaça surat) syn edilen tekiz halkalar, filmiň passiwleşmegine goşant goşmaly öňki işlerde nanoskale ep-esli däne arassalanyşyny görkezýär.poslama garşylygy emele getirmek we ýokarlandyrmak.Has ýokary ýerleşiş dykyzlygy, adatça elektrokimiki ölçegler bilen oňat ylalaşýan çukura pes garşylyk bilen baglanyşyklydyr.
Başlangyç elementleriň mikrodomainleriniň himiki ýagdaýynyň üýtgemegi X-PEEM ulanyp yzygiderli öwrenildi.Garyjy elementleriň köpdügine garamazdan, Cr, Fe, Ni we Ce39 bu ýerde saýlandy, sebäbi Cr passiw filmiň emele gelmegi üçin esasy element, Fe polatdan esasy element, Ni bolsa passiwligi güýçlendirýär we ferrit-austenitiki faza gurluşyny we Ce üýtgetmegiň maksadyny deňleşdirýär.Sinhrotron şöhlelenmesiniň energiýasyny sazlamak bilen, RAS Cr (gyrasy L2.3), Fe (gyrasy L2.3), Ni (gyrasy L2.3) we Ce (gyrasy M4.5) esasy aýratynlyklary bilen örtüldi.gyzgyn emele getiriji we sowuk togalanýan Ce-2507 SDSS.Degişli maglumatlar derňewi, neşir edilen maglumatlar bilen energiýa kalibrlemesini goşmak bilen geçirildi (mysal üçin Fe L2, 3 gyrada XAS 40, 41).
Injirde.2-nji suratda gyzgyn işleýän (2a surat) we sowuk görnüşli (2-nji surat) Ce-2507 SDSS we aýratyn bellenen ýerlerde Cr we Fe L2,3-iň degişli XAS gyralary görkezilýär.XAS-nyň L2,3 gyrasy, 2p3 / 2 (L3 gyrasy) we 2p1 / 2 (L2 gyrasy) aýlaw orbitasynda bölüniş derejesinde elektron fotoseksiýadan soň işlenmedik 3d ýagdaýy barlaýar.Cr-iň walent ýagdaýy barada maglumat XAS-dan L2,3 gyrasynda 2b, e.Kazylar bilen deňeşdirmek.42,43, L2 gyrasynyň golaýynda A (578.3 eV), B (579.5 eV), C (580.4 eV) we D (582.2 eV), Cr2O3 ionyna laýyk gelýän oktaedral Cr3 + görkezýän dört pikiň bardygyny görkezdi.Synag spektrleri, 2.0 eV44 kristal meýdany ulanyp, Cr L2.3 interfeýsinde kristal meýdanynyň birnäçe hasaplamalaryndan alnan b we e panellerde görkezilen teoretiki hasaplamalar bilen ylalaşýar.Gyzgyn işleýän we sowuk görnüşli SDSS-iň iki ýüzü hem birmeňzeş birmeňzeş Cr2O3 gatlagy bilen örtülendir.
b Cr L2.3 gyrasyna we c Fe L2.3 gyrasyna laýyk gelýän termiki deformasiýa edilen SDSS-iň termiki şekili, e Cr L2.3 gyrasyna we f Fe L2 .3 gyrasyna (f) laýyk gelýän sowuk togalanan SDSS termiki şekili.XAS spektrleri termiki şekillerde (a, d) bellenen dürli giňişlikde ýerleşýär, (b) we (e) mämişi nokat çyzyklar, kristal meýdan bahasy 2,0 eV bolan Cr3 + simulirlenen XAS spektrini görkezýär.X-PEEM şekilleri üçin suratyň okalmagyny gowulandyrmak üçin termal palitrany ulanyň, gökden gyzyl reňkler rentgen siňdirişiniň intensiwligine proporsionaldyr (pesden ýokary).
Bu metal elementleriň himiki gurşawyna garamazdan, iki nusga üçin Ni we Ce garyndy elementleriniň goşulmagynyň himiki ýagdaýy üýtgemedi.Goşmaça çyzgy.5-9-njy suratlarda gyzgyn işleýän we sowuk görnüşli nusgalaryň üstünde dürli ýerlerde Ni we Ce üçin X-PEEM şekilleri we degişli XAS spektrleri görkezilýär.Ni XAS, gyzgyn işleýän we sowuk görnüşli nusgalaryň ähli ölçenen üstünde Ni2 + okislenme ýagdaýlaryny görkezýär (Goşmaça çekişme).Gyzgyn işlenen nusgalarda Ce-iň XAS signalynyň görülmändigini, sowuk görnüşli nusgalarda bolsa Ce3 + spektriniň bardygyny bellemelidiris.Sowuk görnüşli nusgalarda Ce tegmilleriniň syn edilmegi, esasan, çökündiler görnüşinde ýüze çykýandygyny görkezdi.
Termiki deformasiýa edilen SDSS-de Fe L2,3 gyrasynda XAS-da ýerli gurluş üýtgemesi bolmady (2-nji surat).Şeýle-de bolsa, Fe matrisa 2f suratda görkezilişi ýaly sowuk togalanan SDSS-iň tötänleýin saýlanan ýedi nokadynda himiki ýagdaýyny üýtgedýär.Mundan başga-da, 2f-nji suratda saýlanan ýerlerde Fe ýagdaýynyň üýtgemegi barada takyk düşünje almak üçin kiçi tegelek sebitler saýlanan ýerli ýerüsti gözlegler geçirildi (3-nji surat we goşmaça 10-njy surat).Fe-Fe2O3 ulgamlarynyň Fe L2,3 gyrasynyň XAS spektri we Fe2 + oktaedral oksidleri 1.0 (Fe2 +) we 1.0 (Fe3 +) 44 kristal meýdanlaryny ulanyp birnäçe kristal meýdan hasaplamalary bilen modellendi. --Fe2O3 we γ-Fe2O3 dürli ýerli simmetriýalaryň bardygyny belläris, 45,46, Fe3O4-de resmi taýdan bölünýän Fe2 + oksidi (3d6) hökmünde Fe2 + & Fe3 +, 47 we FeO45 birleşýär. --Fe2O3 we γ-Fe2O3 dürli ýerli simmetriýalaryň 45,46, Fe3O4-de resmi taýdan bölünýän Fe2 + oksidi (3d6) hökmünde Fe2 + & Fe3 +, 47 we FeO45 kombinasiýasynyň bardygyny belläris.--Fe2O3 we γ-Fe2O3 dürli ýerli simmetriýalaryň bardygyny belläň, 45,46, Fe3O4 Fe2 + we Fe3 +, 47 we FeO45 resmi taýdan bölünýän oksid Fe2 + (3d6) görnüşinde birleşdirýär.--Fe2O3 we γ-Fe2O3 dürli ýerli simmetriýalaryň bardygyny belläň, 45,46, Fe3O4-de Fe2 + we Fe3 +, 47 kombinasiýasy bar we FeO45 resmi bölünen Fe2 + oksidi (3d6) bolup durýar.--Fe2O3-de ähli Fe3 + ionlarynyň diňe Oh pozisiýalary bar, γ-Fe2O3 bolsa adatça Fe3 + t2g [Fe3 + 5 / 3V1 / 3] bilen görkezilýär, meselem, boş ýerlerde O4 spinel.Şonuň üçin γ-Fe2O3-de Fe3 + ionlarynyň Td we Oh pozisiýalary bar.Öňki kagyzda aýdylyşy ýaly, 45-iň ikisiniň intensiwlik gatnaşygy dürli-dürli bolsa-da, olaryň intensiwlik gatnaşygy eg1, bu ýagdaýda syn edilen intensiwlik gatnaşygy meselem / t2g 1 töweregi. Bu häzirki ýagdaýda diňe Fe3 + bolmagy mümkinçiligini aradan aýyrýar.Fe2 + we Fe3 + bilen Fe3O4 ýagdaýyny göz öňünde tutsak, Fe üçin has gowşak (has güýçli) L3 gyrasy bar diýlip bilinýän ilkinji aýratynlyk, has kiçi (has uly) işsiz ýagdaýy t2g görkezýär.Bu, Fe2 + (Fe3 +) degişlidir, bu ösüşiň ilkinji aýratynlygynyň Fe2 + 47 mazmunynyň köpelendigini görkezýär.Bu netijeler, kompozitleriň sowuk aýlawly ýerinde Fe2 + we γ-Fe2O3, α-Fe2O3 we / ýa-da Fe3O4-leriň bilelikde ýaşaýandygyny görkezýär.
XAS spektriniň (a, c) we (b, d) suratlarynyň 2 we E saýlanan sebitlerindäki dürli giňişliklerde Fe L2,3 gyrasyndan geçýän fotoelektron termiki şekillendiriş şekilleri.2d.
Alnan synag synaglary (4a surat we goşmaça 11-nji surat) 40, 41, 48 arassa birleşmeler üçin maglumatlar meýilleşdirilýär we synagdan geçirilýän Fe L-edge XAS spektriniň üç dürli görnüşi (XAS- 1, XAS-2 we XAS-3: 4a surat).Hususan-da, 3b suratda 2-a (XAS-1 diýlip atlandyrylýar), soň bolsa 2-b spektr (XAS-2 belgili) spektr, ähli ýüze çykarylýan ýerlerde syn edildi, E-3 ýaly spektrler 3d suratda (XAS-3 bellikli) syn edildi.Düzgün bolşy ýaly, öwrenilýän nusgada bar bolan walent ýagdaýlaryny kesgitlemek üçin dört parametr ulanyldy: (1) L3 we L2 spektral aýratynlyklar, (2) L3 we L2 häsiýetleriniň energiýa pozisiýalary, (3) energiýa tapawudy L3-L2., (4) L2 / L3 intensiwlik gatnaşygy.Wizual gözegçiliklere görä (4a surat), Fe0, Fe2 + we Fe3 + üç komponentiň hemmesi öwrenilýän SDSS ýüzünde bar.Hasaplanan intensiwlik gatnaşygy L2 / L3 hem üç komponentiň bardygyny görkezdi.
Syn edilen üç dürli tejribe maglumatlary (XAS-1, XAS-2 we XAS-3, 2-nji we 3-nji suratda 2-a, 2-b we E-3 gabat gelýär) deňeşdirme, Oktaedrons Fe2 +, Fe3 + degişlilikde 1.0 eV we 1.5 eV kristal meýdan bahalary, şeýle hem bd (XAS-1, X) Fe3O4 (Fe-iň garyşyk ýagdaýy) we Fe2O3 (arassa Fe3 +) standartlary bilen XAS-3 spektr görnüşi.
Demir oksidiniň düzümini kesgitlemek üçin 40, 41, 48 üç standartyň çyzykly kombinasiýasy (LCF) ulanyldy.LCF, iň ýokary kontrasty görkezýän üç sany Fe L-edge XAS spektri üçin, 4b - d suratda görkezilişi ýaly XAS-1, XAS-2 we XAS-3 üçin ýerine ýetirildi.LCF armaturlary üçin, ähli maglumatlarda kiçijik bir çyzgy görendigimiz, şeýle hem demir demiriň polatyň esasy düzüm bölegi bolandygy sebäpli 10% Fe0 ähli ýagdaýlarda hasaba alyndy. Hakykatdanam, Fe (~ 6 nm) 49 üçin X-PEEM synag synag çuňlugy, passiwasiýa gatlagynyň aşagyndaky demir matrisadan (Fe0) signal tapmaga mümkinçilik berýän okislenme gatlagynyň galyňlygyndan (birneme> 4 nm) has uludyr. Hakykatdanam, Fe (~ 6 nm) 49 üçin X-PEEM synag synag çuňlugy, passiwasiýa gatlagynyň aşagyndaky demir matrisadan (Fe0) signal tapmaga mümkinçilik berýän okislenme gatlagynyň galyňlygyndan (birneme> 4 nm) has uludyr. Действительно, гарная глубина X-PEEM для Fe (~ 6 нм) 49 больше, чем предполагаемая толщина слоя окисления (немного> 4 нм), что позволяет обнаружить про от железной матрицы (Фе0) Hakykatdanam, Fe (~ 6 nm) 49 üçin gözleg X-PEEM çuňlugy, passiwasiýa gatlagynyň aşagyndaky demir matrisadan (Fe0) signal tapmaga mümkinçilik berýän okislenme gatlagynyň çak edilýän galyňlygyndan (birneme> 4 nm) has uludyr.事实上 ， X-PEEM 对 Fe （~ 6 nm） 49 的 4 4 4 4 nm） 4 0 0 0 （（0 0 0 0 0 0 0 0 0 0事实上 ， X-PEEM 对 Fe （~ 6 nm） 49 的 4 4 4 4 nm） 4 （（0 （0 （（（0 0 （（（0 0 （（Фактически, глубина обнаружения Fe (~ 6 нм) 49 с помощью X-PEEM больше, чем предполагаемая толщина оксидного слоя (немного> 4 нм), что позволяет обнаруживать с е зежежной Aslynda, X-PEEM tarapyndan Fe (~ 6 nm) 49 kesgitlemegiň çuňlugy, passiw gatlagyň aşagyndaky demir matrisadan (Fe0) signal tapmaga mümkinçilik berýän oksid gatlagynyň garaşylýan galyňlygyndan (birneme> 4 nm) has uludyr. .Syn edilen synag maglumatlary üçin iň oňat çözgüt tapmak üçin Fe2 + we Fe3 + dürli kombinasiýalary ýerine ýetirildi.Injirde.4b Fe2 + we Fe3 + kombinasiýasy üçin XAS-1 spektrini görkezýär, bu ýerde Fe2 + we Fe3 + nisbatlary 45% töweregi bolup, Fe-nyň garyşyk okislenme ýagdaýlaryny görkezýär.XAS-2 spektri üçin Fe2 + we Fe3 + göterimi degişlilikde ~ 30% we 60% bolýar.Fe2 + Fe3 + -dan pesdir.Fe2 + bilen Fe3-e bolan gatnaşygy, 1: 2 deňdir, Fe3O4-iň Fe ionlarynyň arasyndaky deň derejede emele gelip biljekdigini aňladýar.Mundan başga-da, XAS-3 spektri üçin Fe2 + we Fe3 + göterimi ~ 10% we 80% bolýar, bu bolsa Fe2 + -iň Fe3 + -e has ýokary öwrülendigini görkezýär.Aboveokarda belläp geçişimiz ýaly, Fe3 + α-Fe2O3, γ-Fe2O3 ýa-da Fe3O4-den gelip biler.Fe3 + iň ähtimal çeşmesine düşünmek üçin Xe-3 spektri 4e suratda dürli Fe3 + standartlary bilen meýilleşdirilip, B pikini göz öňünde tutanyňyzda iki standart bilen meňzeşligini görkezýär.Şeýle-de bolsa, egniň iň ýokary derejesi (A: Fe2 + -dan) we B / A intensiwlik gatnaşygy XAS-3 spektriniň ýakyndygyny, ýöne γ-Fe2O3 spektrine gabat gelmeýändigini görkezýär.Köp mukdarda γ-Fe2O3 bilen deňeşdirilende, SDSS-iň Fe 2p XAS pikiri birneme ýokary intensiwlige eýe (4-nji surat), bu bolsa Fe2 + -iň has ýokary intensiwligini görkezýär.XAS-3 spektri Oh we Td pozisiýalarynda Fe3 + bar bolan γ-Fe2O3 bilen meňzeş bolsa-da, dürli walent ýagdaýlaryny kesgitlemek we diňe L2,3 gyrasy boýunça utgaşdyrmak ýa-da L2 / L3 intensiwlik gatnaşygy dowam edýän gözlegleriň mowzugy bolup galýar.soňky spektre täsir edýän dürli faktorlaryň çylşyrymlylygy sebäpli çekişme41.
Aboveokarda beýan edilen saýlanan sebitleriň himiki ýagdaýynyň spektral tapawutlaryndan başga-da, Cr we Fe esasy elementleriniň global himiki birmeňzeşligi, K-many toparlanyş usuly bilen nusga üstünde alnan ähli XAS spektrlerini toparlara bölmek arkaly bahalandyryldy.Cr L gyrasy profilleri, injirde görkezilen gyzgyn we sowuk görnüşli nusgalarda giňişleýin paýlanan optimal toparlary emele getirýär.5. Hiç hili ýerli gurluş üýtgemeleriniň meňzeş kabul edilmeýändigi düşnüklidir, sebäbi XAS Cr spektriniň iki merkezi deňeşdirip bolýar.Iki toparyň bu spektral şekilleri, Cr2O342 gabat gelýänlere meňzeýär, bu bolsa Cr2O3 gatlaklarynyň SDSS-de deň derejede aralykda ýerleşýändigini aňladýar.
Cr L K - gyradaky sebit toparlaryny aňladýar, b bolsa degişli XAS merkezleri.K-manylary, sowuk togalanan SDSS-ni X-PEEM deňeşdirmegiň netijeleri: c Cr-L2.3 gyrasy sebiti K-toparlary we d degişli XAS merkezlerini aňladýar.
Has çylşyrymly FeL gyrasy kartalaryny görkezmek üçin degişlilikde gyzgyn we sowuk görnüşli nusgalar üçin dört we bäş sany optimallaşdyrylan klaster we olara bagly sentroidler (spektral profiller) ulanyldy.Şonuň üçin Fe2 + we Fe3 + göterimini (%) 4-nji suratda görkezilen LCF-e gabat getirmek arkaly alyp bolýar.Pseudoelektrod potensialy Epseudo Fe0 funksiýasy hökmünde ýerüsti oksid filminiň mikrohimiki birmeňzeşligini ýüze çykarmak üçin ulanyldy.Epseudo garyşyk düzgüni bilen takmynan çak edilýär,
bu ýerde \ (\ rm {E} _ {\ rm {Fe} / \ rm {Fe} ^ {2 + (3 +)}} \) deňdir \ (\ rm {Fe} + 2e ^ - \ to \ rm {Fe} ^ {2 + (3 +)} \), 0.440 we 0.036 V.Pes potensialy bolan sebitlerde Fe3 + birleşmesiniň has ýokary mazmuny bar.Termiki deformasiýa edilen nusgalarda bolup biläýjek paýlanyş, iň ýokary üýtgemegi takmynan 0.119 V bolan gatlak häsiýetine eýe (6a surat, b).Bu potensial paýlanyş ýerüsti topografiýa bilen ýakyndan baglanyşyklydyr (6a surat).Esasy laminar içerde başga bir pozisiýa bagly üýtgeşiklik bolmady (6b surat).Munuň tersine, sowuk togalanan SDSS-de Fe2 + we Fe3 + dürli mazmunly meňzeş oksidleri birleşdirmek üçin, pseudopotensiýanyň birmeňzeş däl tebigatyny synlamak bolýar (6c-nji surat, d).Fe3 + oksidler we / ýa-da (oksi) gidroksidler polatdaky posyň esasy düzüm bölegi bolup, kislorod we suwa geçirijidir50.Bu ýagdaýda Fe3 + baý adalar ýerli paýlanylýar we poslanan ýerler hasap edilip bilner.Şol bir wagtyň özünde, potensial meýdandaky gradient, potensialyň mutlak bahasyna däl-de, işjeň poslama ýerleriň lokalizasiýasy üçin görkeziji hökmünde ulanylyp bilner.Sowuk togalanan SDSS-iň üstünde Fe2 + we Fe3 + -leriň bu deň däl paýlanyşy ýerli himiýany üýtgedip biler we oksid filminiň döwülmegi we poslama reaksiýalary wagtynda has amatly işjeň ýer üpjün edip biler, bu bolsa esasy metal matrisanyň poslamagyny dowam etdirer we içerki birmeňzeşlige sebäp bolar.häsiýetleri we passiw gatlagyň gorag aýratynlyklaryny azaltmak.
K diýmek, gyzgyn deformirlenen X-PEEM ac we df sowuk rulonly SDSS-iň Fe L2.3 gyrasy sebitindäki klasterler we degişli XAS merkezleri.a, d K-X-PEEM şekilleriniň üstünde örtülen klaster ýerlerini aňladýar.Hasaplanan pseudoelektrod potensialy (Epseudo) K-klaster meýdançasy bilen birlikde agzalýar.2-nji suratdaky reňk ýaly X-PEEM şekiliniň ýagtylygy rentgen siňdiriş intensiwligine proporsionaldyr.
Deňeşdirilen birmeňzeş Cr, ýöne dürli himiki ýagdaýy, dürli işleýän we sowuk görnüşli Ce-2507-de dürli oksid filmleriniň zaýalanmagyna we poslama nagyşlaryna sebäp bolýar.Sowuk togalanan Ce-2507-iň bu häsiýeti gowy öwrenildi.Bu bitarap işde daşky gurşawda Fe-nyň oksidleriniň we gidroksidleriniň emele gelmegi bilen baglanyşykly reaksiýalar aşakdakylar:
Aboveokardaky reaksiýalar X-PEEM derňewi esasynda aşakdaky ssenariýalarda ýüze çykýar.Fe0-a gabat gelýän kiçijik egin, demir demir bilen baglanyşykly.Metal Fe-nyň daşky gurşawa bolan reaksiýasy Fe L-edge XAS-da Fe2 + signalyny güýçlendirýän Fe (OH) 2 gatlagyň (deňleme (5)) emele gelmegine getirýär.Howa uzak wagtlap täsir etmek Fe (OH) 252,53-den soň Fe3O4 we / ýa-da Fe2O3 oksidleriniň döremegine sebäp bolup biler.Fe, Fe3O4 we Fe2O3-iň iki sany durnukly görnüşi, Cr3 + baý gorag gatlagynda hem emele gelip biler, şolardan Fe3O4 birmeňzeş we ýelmeşýän gurluşy halaýar.Iki netijäniň hem garyşyk okislenme ýagdaýyna (XAS-1 spektri) sebäp bolýar.XAS-2 spektri esasan Fe3O4 gabat gelýär.Birnäçe ýerde XAS-3 spektriniň syn edilmegi γ-Fe2O3-e doly öwrülendigini görkezýär.Açylmadyk rentgen şöhleleriniň aralaşmagyň çuňlugy takmynan 50 nm bolany üçin, aşaky gatlakdan gelýän signal A pikiň has ýokary intensiwligine getirýär.
XPA spektri, oksid filmindäki Fe komponentiniň Cr oksidi gatlagy bilen birleşdirilen gatlakly gurluşynyň bardygyny görkezýär.Poslama döwründe Cr2O3-iň ýerli birmeňzeşligi sebäpli passiwasiýa alamatlaryndan tapawutlylykda, bu işde Cr2O3-iň birmeňzeş gatlagyna garamazdan, bu ýagdaýda esasanam sowuk görnüşli nusgalarda pes poslama garşylyk bolýar.Syn edilen gylyk-häsiýet, poslama täsir edýän ýokarky gatlakda (Fe) himiki okislenme ýagdaýynyň birmeňzeşligi hökmünde düşünilip bilner.Upperokarky gatlagyň (demir oksidi) we aşaky gatlagyň (hrom oksidi) şol bir stoiometriýa sebäpli 52,53 has gowy täsirleşmegi (ýelmeşmegi) panjara metal ýa-da kislorod ionlarynyň haýal daşalmagyna sebäp bolýar, bu bolsa öz gezeginde poslama garşylygyň ýokarlanmagyna getirýär.Şonuň üçin üznüksiz stoiometrik gatnaşygy, ýagny Fe-nyň bir okislenme ýagdaýy, stohiometrik üýtgemeleri duýdansyz saýlamak has gowudyr.Heatylylyk deformasiýa edilen SDSS has birmeňzeş ýüzüne, has dykyz goraýjy gatlagyna we has gowy poslama garşylygy bar.Sowuk görnüşli SDSS üçin gorag gatlagynyň aşagynda Fe3 + baý adalaryň bolmagy ýeriň bitewiligini bozýar we Rp-iň düýpgöter peselmegine sebäp bolýan ýakyn substrat bilen galvaniki poslama sebäp bolýar (1-nji tablisa).EIS spektri we poslama garşylygy azalýar.Plastiki deformasiýa sebäpli Fe3 + baý adalaryň ýerli paýlanyşynyň esasan poslama garşylygy täsir edýändigini görmek bolýar, bu işde üstünlik.Şeýlelik bilen, bu gözleg, plastiki deformasiýa usuly bilen öwrenilen SDSS nusgalarynyň poslama garşylygynyň peselmeginiň spektroskopiki mikroskopiki şekillerini görkezýär.
Mundan başga-da, goşa fazaly polatlarda seýrek toprak garyndylary has gowy öndürijiligi görkezýän hem bolsa, spektroskopiki mikroskopiýa laýyklykda poslama häsiýeti boýunça bu goşmaça elementiň aýry polat matrisa bilen täsiri düşnüksiz bolup galýar.Ce signallarynyň peýda bolmagy (XAS M-gyralary arkaly) diňe sowuk togalananda birnäçe ýerde ýüze çykýar, ýöne SDSS-iň gyzgyn deformasiýasy wagtynda ýitýär, bu birmeňzeş garyndy däl-de, polat matrisada Ce-iň ýerli ýagyşyny görkezýär.SDSS6,7-iň mehaniki aýratynlyklaryny ep-esli gowulaşdyrmasa-da, seýrek toprak elementleriniň bolmagy goşulmalaryň göwrümini azaldar we başlangyç sebitde çukuryň öňüni alar öýdülýär54.
Sözümiň ahyrynda, bu iş nanoskale komponentleriniň himiki düzümini kesgitlemek arkaly kerium bilen üýtgedilen 2507 SDSS-iň poslamagyna ýerüsti birmeňzeşligiň täsirini açýar.Poslamaýan polatdan, hatda mikrostrukturasyny, ýerüsti himiýasyny we signallary gaýtadan işlemegi K-many toparlaryny ulanyp, goraýjy oksid gatlagynyň aşagynda poslaýandygy baradaky soraga jogap berýäris.Fe3 + baý adalaryň, şol sanda oktaedral we tetraedral utgaşdyrylyşyny goşmak bilen, Fe2 + / Fe3 + garyndysynyň ähli aýratynlygy boýunça sowuk rulonly oksid film SDSS-iň zaýalanmagynyň we poslamagynyň çeşmesi bolandygy kesgitlenildi.Fe3 + agdyklyk edýän nanoislendler, ýeterlik stoiometrik Cr2O3 passiw gatlagynyň barlygynda-da poslama garşylygy peseldýär.Nanoskale himiki gelşikliligiň poslama täsirini kesgitlemekde usulyýet taýdan gazanylan üstünliklerden başga-da, dowam etdirilýän işler polat öndürmekde poslamaýan polatlaryň poslama garşylygyny gowulandyrmak üçin in engineeringenerçilik proseslerine ylham berer diýlip garaşylýar.
Bu işde ulanylýan Ce-2507 SDSS ingotyny taýýarlamak üçin, arassa demir turba bilen möhürlenen Fe-Ce ussat garyndysyny öz içine alýan garyşyk kompozisiýa, eredilen polat öndürmek üçin 150 kg orta ýygylykly induksiýa peçinde eredilip, galypda guýuldy.Ölçelenen himiki kompozisiýalar (wt%) Goşmaça 2-nji tablisada görkezilýär. Ingotlar ilki bilen bloklara gyzdyrylýar.Soňra gaty ergin ýagdaýynda polat almak üçin 1050 ° C-de 60 minutda garyndy we suwda otag temperaturasyna söndürildi.Öwrenilen nusgalar fazalary, däne ululygyny we morfologiýany öwrenmek üçin TEM we DOE ulanyp jikme-jik öwrenildi.Nusgalar we önümçilik prosesi barada has jikme-jik maglumatlary beýleki çeşmelerden tapyp bilersiňiz6,7.
Gyzgyn gysyş üçin silindr nusgalary (φ10 mm × 15 mm) silindriň oky blokuň deformasiýa ugruna paralel bolar ýaly gaýtadan işlenildi.Temperatureokary temperaturaly gysyş 1000-1150 ° C aralygynda dürli temperaturalarda, Gleeble-3800 termiki simulýatoryny 0.01-10 s-1 aralygynda hemişelik dartyş tizliginde amala aşyryldy.Deformasiýa başlamazdan ozal, temperatura gradientini ýok etmek üçin saýlanan temperaturada 10 ° C s-1 derejesinde 2 minut gyzdyryldy.Temperaturanyň birmeňzeşligini gazanylandan soň, nusga hakyky dartyş bahasy 0,7 boldy.Deformasiýadan soň, deformasiýa edilen gurluşy saklamak üçin nusgalar derrew suw bilen söndürildi.Gatylaşdyrylan nusga soňra gysyş ugruna parallel kesilýär.Bu aýratyn gözleg üçin, 1050 ° C, 10 s-1 gyzgyn dartyş ýagdaýy bolan bir nusgany saýladyk, sebäbi syn edilýän mikrohardness beýleki nusgalardan has ýokarydy7.
Ce-2507 gaty ergininiň massiw (80 × 10 × 17 mm3) nusgalary, beýleki deformasiýa derejeleriniň arasynda iň oňat mehaniki aýratynlyklary bolan LG-300 üç fazaly asynkron iki rulonly fabrikde ulanyldy6.Her ýol üçin dartyş derejesi we galyňlygy peselmek degişlilikde 0,2 m · s-1 we 5%.
“Autolab PGSTAT128N” elektrokimiki iş stansiýasy, sowuk togalanandan soň galyňlygy 90% peselýänçä (1,0 ekwiwalent hakyky ştamm) we 10 s-1 üçin 1050 ° C-den gyzgyn basylandan soň 0.7 hakyky ştama çenli SDSS elektrohimiýa ölçegleri üçin ulanyldy.Iş stansiýasynda salgylanma elektrody hökmünde doýgun kalomel elektrodly üç elektrodly öýjük, grafit hasaplaýjy elektrod we işleýän elektrod hökmünde SDSS nusgasy bar.Nusgalar mis simleri lehimlenen, diametri 11,3 mm bolan silindrlere kesildi.Soňra nusgalar epoksi bilen düzedildi we işleýän elektrod (silindr nusgasynyň aşaky tarapy) 1 sm2 açyk meýdany galdyrdy.Epoksi bejerilende seresap boluň, ýarylmazlyk üçin çäge we polat.Işleýän ýüzler ýer bilen örtüldi we 1 mμ bölejik bölejigi bolan göwher ýalpyldawuk asma bilen arassalandy, distillendirilen suw we etanol bilen ýuwuldy we sowuk howada guradyldy.Elektrokimiki ölçeglerden ozal, ýalpyldawuk nusgalar tebigy oksid filmini emele getirmek üçin birnäçe günläp howa bilen täsir edýärdi.ASTM tekliplerine laýyklykda HCl bilen pH = 1.0 ± 0.01 çenli durnuklaşdyrylan FeCl3 (6.0 wt%) suwly ergin, poslamaýan poladyň poslamagyny çaltlaşdyrmak üçin ulanylýar, sebäbi güýçli oksidleýji kuwwaty we pes pH Daşky gurşaw standartlary G48 we A923.Haýsydyr bir ölçemezden ozal durnukly ýagdaýa ýetmek üçin synag erginine 1 sagat çümdüriň.Gaty erginli, gyzgyn we sowuk görnüşli nusgalar üçin impedans ölçegleri, 5 mV amplituda bilen 1 105-den 0,1 Hz ýygylyk aralygynda degişlilikde 0,39, 0.33 we 0.25 V açyk zynjyr potensialynda (OPC) geçirildi.Chemicalhli himiki synaglar maglumatlaryň köpelmegini üpjün etmek üçin şol bir şertlerde azyndan 3 gezek gaýtalandy.
HE-SXRD ölçegleri üçin, 1 × 1 × 1,5 mm3 ölçegli gönüburçly iki taraplaýyn polat bloklar, Kanadanyň CLS-daky Brockhouse ýokary energiýa parlaýjysynyň şöhle fazasynyň düzümini kesgitlemek üçin ölçenildi.Maglumat ýygnamak “Debye-Scherrer” geometriýasynda ýa-da otag temperaturasynda geçiriş geometriýasynda geçirildi.LaB6 kalibrleýjisi bilen kalibrlenen rentgen tolkun uzynlygy 0,212561 Å bolup, 58 kW deňdir, bu laboratoriýa rentgen çeşmesi hökmünde ulanylýan Cu Kα (8 keV) -den has ýokary.Nusga detektordan 740 mm uzaklykda ýerleşýär.Her nusganyň tapyş mukdary 0,2 × 0,3 × 1,5 mm3 bolup, şöhläniň ululygy we nusganyň galyňlygy bilen kesgitlenýär.Datahli maglumatlar Perkin Elmer sebit detektory, tekiz panelli rentgen detektory, 200 µm piksel, 40 × 40 sm2 täsir ediş wagty 0,3 s we 120 çarçuwanyň kömegi bilen ýygnaldy.
Saýlanan iki model ulgamynyň X-PEEM ölçegleri MAX IV barlaghanasynda (Lund, Şwesiýa) Beamline MAXPEEM PEEM ahyrky stansiýasynda geçirildi.Nusgalar elektrokimiki ölçegler ýaly taýýarlandy.Taýýarlanan nusgalar birnäçe gün howada saklandy we sinhrotron fotonlar bilen şöhlelenmezden ozal ultra wakuum kamerasynda zaýalandy.Şöhle çyzygynyň energiýa çözgüdi, tolgundyryjy sebitdäki ion öndürijilik spektrini N2-de hv = 401 eV-den N1 s-den 1 \ (\ pi _g ^ \ ast \) ölçemek arkaly alyndy. Takmynan spektr ölçenen energiýa diapazonynda ΔE (spektral çyzygyň ini) takmynan 0,3 eV berdi. Şol sebäpden, Fe 2p L2,3 gyrasy, Cr 2p L2,3 gyrasy, Ni 2p L2,3 gyrasy we Ce M4,5 gyrasy üçin Si 1200 setir mm - 1 üýtgedilen SX-700 monohromatoryny ulanyp, şöhläniň energiýa çözgüdi E / ∆E = 700 eV / 0.3 eV> 2000 we akym ≈1012 ph / s diýlip çaklanyldy. Şonuň üçin, şöhle energiýasynyň çözgüdi Fe 2p L2.3 gyrasy, Cr 2p L2.3 gyrasy, Ni 2p L2.3 gyrasy we Ce M4.5 gyrasy üçin Si 1200 setir mm - 1 üýtgedilen SX-700 monohromatoryny ulanyp, E / ∆E = 700 eV / 0.3 eV> 2000 we akym ≈1012 ph / s diýlip çaklanyldy. Таким обромом, Каггетическое разрешение канала пучка было оценено как E / ∆E = 700 эВ / 0,3 эВ> 2000 и поток ≈1012 ф / с при использовании модифицированного монохро ворора SX-700 с ретлчовы p L2,3, кромка Ni 2p L2,3 и кромка Ce M4,5. Şeýlelik bilen, şöhle kanalynyň energiýa çözgüdi E / ∆E = 700 eV / 0.3 eV> 2000 we üýtgedilen SX-700 monohromatoryny ulanyp, Fe gyrasy 2p L2, 3, Cr edge 2p L2.3, Ni edge 2p L2.3 we Ce edge M4.5 diýip baha berildi.因此 ， 光束 线 能量 / / E / ΔE = 700 eV / 0.3 eV> 2000 和 121212 ph / s ， 使用 带有 Si 1200 线 mm-1 光栅 改进 的 SX-700 单色 用于 Fe 2p L2,3 边缘 、 Cr 2p L2,3 边缘因此 ， 光束 能量 δ δ δ = 700 EV / 0.3 EV> 2000 和 ≈1012 PH / S ， 带有 带有 线 1200 线 mm-1 光栅 改进 的 SX-700 单色 于 于 于 用 用 用 Fe 2p L2.3 边缘 、 Cr 2p L2.3Şeýlelik bilen, 1200 setir Si örtükli üýtgedilen SX-700 monohromator ulanylanda.3, Cr gyrasy 2p L2.3, Ni gyrasy 2p L2.3 we Ce gyrasy M4.5.Foton energiýasyny 0,2 eV ädimde skanirläň.Her bir energiýada, PEEM şekilleri 20 µm meýdanda 1024 × 1024 piksel durulygy üpjün edýän 2 x 2 gaply TVIPS F-216 süýümli birleşdirilen CMOS detektory arkaly ýazga alyndy.Suratlaryň täsir ediş wagty ortaça 16 kadr 0,2 s boldy.Fotoelektron şekil energiýasy iň ýokary ikinji derejeli elektron signalyny üpjün etmek üçin saýlanýar.Meashli ölçegler çyzykly polýarizirlenen foton şöhlesini ulanyp adaty hadysalarda geçirildi.Ölçegler barada has giňişleýin maglumaty öňki gözlegde tapyp bilersiňiz.Jemi elektron öndürijiligini (TEY) kesgitlemek re modeimini we X-PEEM49 ulanylyşyny öwrenenden soň, bu usulyň synag çuňlugy Cr signaly üçin 4-5 nm, Fe üçin 6 nm töweregi diýlip çaklanylýar.Cr çuňlugy oksid filminiň (~ 4 nm) 60,61 galyňlygyna gaty ýakyn, Fe çuňlugy galyňlykdan has uly.Fe L-iň gyrasynda ýygnanan XRD, XRD demir oksidleriniň we matrisadan Fe0 garyndysydyr.Birinji ýagdaýda, çykýan elektronlaryň intensiwligi TEY-e goşant goşýan ähli elektron görnüşlerinden gelýär.Şeýle-de bolsa, arassa demir signaly elektronlaryň oksid gatlagynyň üstünden geçip, analizator tarapyndan ýygnalmagy üçin has ýokary kinetiki energiýa talap edýär.Bu ýagdaýda Fe0 signaly esasan LVV Auger elektronlary, şeýle hem olar tarapyndan çykarylýan ikinji derejeli elektronlar bilen baglanyşyklydyr.Mundan başga-da, bu elektronlaryň goşant goşan TEY intensiwligi, elektron gaçmagyň ýolunda çüýräp, demir XAS kartasyndaky Fe0 spektral jogabyny hasam azaldar.
Maglumatlaryň gazylmagyny maglumat kubuna (X-PEEM maglumatlary) birleşdirmek, köp ölçegli çemeleşmede degişli maglumatlary (himiki ýa-da fiziki aýratynlyklary) çykarmakda möhüm ädimdir.K-toparlaýyn topar, maşyn görmek, şekili gaýtadan işlemek, gözegçilik edilmedik nagşy tanamak, emeli intellekt we klassifikasiýa derňewi ýaly birnäçe ugurda giňden ulanylýar.Mysal üçin, K-toparlaýyn giperspektral şekil maglumatlarynyň toparlanyşygynda gowy ýerine ýetirildi.Köp funksiýaly maglumatlar üçin K-many algoritmi, häsiýetleri (foton energiýa aýratynlyklary) baradaky maglumatlara esaslanyp olary aňsatlyk bilen toparlap bilýär.K-manyly toparlanyşyk, polat mikrostruktura düzümindäki himiki birmeňzeşligiň giňişlikdäki paýlanyşyna baglylykda her piksel belli bir topara degişli bolan maglumatlary bir-birine gabat gelmeýän toparlara (toparlara) bölmek üçin iteratiw algoritmdir.K-many algoritmi iki basgançagy öz içine alýar: birinji etapda K sentroidler hasaplanýar we ikinji tapgyrda her nokada goňşy merkezler bilen bir topar berilýär.Bir toparyň agyrlyk merkezi, şol klaster üçin maglumat nokatlarynyň (XAS spektri) arifmetiki ortaça kesgitlenilýär.Goňşy sentroidleri ucewklid aralygy diýip kesgitlemek üçin dürli aralyklar bar.Px, y giriş şekili üçin (bu ýerde x we ​​y pikselde durulykda), CK toparyň agyrlyk merkezidir;bu surat, soň K-serişdeleri ulanyp, K toparlara bölünip bilner.K-toparlaýyn algoritmiň soňky ädimleri:
Stepdim 2. Häzirki sentroda görä ähli pikselleriň agzalygyny hasaplaň.Mysal üçin, merkez bilen her pikseliň arasyndaky ucewklid aralygyndan hasaplanýar:
3-nji ädim Her pikseli iň ýakyn sentroda belläň.Soňra K sentroid pozisiýalaryny aşakdaky ýaly hasaplaň:
Stepdim 4. Centroids birleşýänçä prosesi (7) we (8) deňlikleri gaýtalaň.Toplumyň jemleýji netijeleri başlangyç sentroidleriň iň gowy saýlanmagy bilen berk baglanyşdyrylýar.Polat şekilleriniň PEEM maglumat gurluşy üçin adatça X (x × y × λ) 3D massiw maglumatlarynyň kubudyr, x we ​​y oklary giňişlik maglumatyny (piksel ölçegi) we λ oky fotona gabat gelýär.energiýa spektral suraty.K-many algoritmi, spektral aýratynlyklaryna görä pikselleri (klasterleri ýa-da kiçi bloklary) bölmek we her analitik üçin iň oňat sentroýdlary (XAS spektral profilleri) çykarmak arkaly X-PEEM maglumatlary gyzyklandyrýan sebitleri öwrenmek üçin ulanylýar.klaster).Giňişlik paýlanyşyny, ýerli spektral üýtgemeleri, okislenme häsiýetini we himiki ýagdaýlary öwrenmek üçin ulanylýar.Mysal üçin, K-manyly toparlanyş algoritmi Fe L-edge we Cr L-edge sebitlerinde gyzgyn işleýän we sowuk görnüşli X-PEEM-de ulanyldy.Iň amatly toparlary we merkezleri tapmak üçin dürli mukdarda K toparlary (mikrostrukturanyň sebitleri) synag edildi.Bu sanlar görkezilende pikseller degişli klaster merkezlerine berilýär.Her reňk paýlanyşy, himiki ýa-da fiziki zatlaryň giňişlikde ýerleşişini görkezip, toparyň merkezine gabat gelýär.Çykarylan sentroidler arassa spektriň çyzykly kombinasiýalarydyr.
Bu gözlegiň netijelerini goldaýan maglumatlar, degişli WC awtorynyň göwnejaý haýyşy boýunça elýeterlidir.
Sieurin, H. & Sandström, R. Kebşirlenen dupleks poslamaýan poladyň döwülmegi. Sieurin, H. & Sandström, R. Kebşirlenen dupleks poslamaýan poladyň döwülmegi. Sieurin, H. & Sandström, R. Вязкость разрушения сварной дуплексной нержавеющей стали. Sieurin, H. & Sandström, R. Kebşirlenen dupleks poslamaýan poladyň döwülmegi. Sieurin, H. & Sandström, R. 焊接 双相 不锈钢 的 断裂。。 Sieurin, H. & Sandstrom, R. 焊接 双相 不锈钢 的 断裂。 Sieurin, H. & Sandström, R. Вязкость разрушения сварныхуплексных нержавеющих сталей. Sieurin, H. & Sandström, R. Kebşirlenen dupleks poslamaýan polatlaryň döwülmegi.Britaniýa.Bölekleýin bölek.sütük.73, 377–390 (2006).
Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Saýlanan organiki kislotalarda we organiki kislota / hlorid şertlerinde iki gezek poslamaýan polatlaryň poslama garşylygy. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Saýlanan organiki kislotalarda we organiki kislota / hlorid şertlerinde iki gezek poslamaýan polatlaryň poslama garşylygy.Adams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh.we Van Der Merwe, J. Käbir organiki kislotalar we organiki kislotalar / hloridler bilen gurşawda iki gezek poslamaýan polatlaryň poslama garşylygy. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. 双相 不锈钢 在 有机酸 氯化物 氯化物 氯化物 氯化物 氯化物 氯化物。 Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. 双相 poslamaýan polat 在 特定 的 organiki 酸 和 organiki 酸 / hlorlanan gurşaw 的 耐 过 性 性。Adams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh.we Van Der Merwe, J. Organiki kislotalaryň we organiki kislotalaryň / hloridleriň saýlanan şertlerinde iki gezek poslamaýan polatlaryň poslama garşylygy.konserwatiw.Materiallar usullary 57, 107–117 (2010).
Barrera, S. we ş.m.Fe-Al-Mn-C dupleks erginleriniň poslama-oksidleýji häsiýeti.2572 (2019) 12-nji materiallar.
Lewkow, L., Şurygin, D., Dub, V., Kosyrew, K. & Balikoýew, A. Enjam gaz we nebit öndürmek üçin super dupleks polatlaryň täze nesli. Lewkow, L., Şurygin, D., Dub, V., Kosyrew, K. & Balikoýew, A. Enjam gaz we nebit öndürmek üçin super dupleks polatlaryň täze nesli.Lewkow L., Şurygin D., Dub V., Kosyrew K., Balikow A. Nebit we gaz öndürýän enjamlar üçin super dupleks polatlaryň täze nesli.Lewkow L., Şurygin D., Dub V., Kosyrew K., Balikow A. Gaz we nebit öndürýän enjamlar üçin super dupleks polatlaryň täze nesli.Webinar E3S 121, 04007 (2019).
Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Dupleks poslamaýan polatdan 2507 gyzgyn deformasiýa häsiýetini derňemek. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Dupleks poslamaýan polatdan 2507 gyzgyn deformasiýa häsiýetini derňemek. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 2507 görnüşli poslamaýan polatdan 2507 görnüşli gyzgyn deformasiýa häsiýetini öwrenmek.Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 双相 7 2507 级 热 变形 行为。。。 Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 2507 级 热 变形 行为 的。。Kingklang, S. we Utaisansuk, V. 2507 görnüşli poslamaýan polatdan 2507 görnüşli gyzgyn deformasiýa häsiýetini derňemek.Metal.alma mater.trans.48, 95-108 (2017).
Zhou, T. we ş.m.Dolandyrylan sowuk togalanmanyň, kerium üýtgedilen super dupleks SAF 2507 poslamaýan poladyň mikrostrukturasyna we mehaniki aýratynlyklaryna täsiri.alma mater.Ylym.Britaniýa.766, 138352 (2019).
Zhou, T. we ş.m.Seriý üýtgedilen super-dupleks SAF 2507 poslamaýan poladyň ýylylyk deformasiýasy bilen döredilen gurluş we mehaniki häsiýetler.J. Alma mater.ammar.tehnologiýasy.9, 8379–8390 (2020).
Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Seýrek ýer elementleriniň austenit poladyň ýokary temperaturaly okislenme häsiýetine täsiri. Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Seýrek ýer elementleriniň austenit poladyň ýokary temperaturaly okislenme häsiýetine täsiri.Zheng Z., Wang S., Long J., Wang J. we Zheng K. Seýrek toprak elementleriniň ýokary temperaturanyň okislenmegi astynda austenit poladyň hereketine täsiri. Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. 稀土元素 对 奥氏体 钢。。。。 Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K.Zheng Z., Wang S., Long J., Wang J. we Zheng K. Seýrek toprak elementleriniň ýokary temperaturanyň okislenmeginde austenit polatlaryň hereketine täsiri.koros.Ylym.164, 108359 (2020).
Li, Y .. Li, Y ..Li Y .., G. Li, Y .., Yangaň, G., Jiang, Z., Chen, C. & Gün, S. Ce 对 27Cr-3.8Mo-2Ni 超 铁 素 体 Li, Y .. Li, Y .., Yangaň, G., Jiang, Z., Çen, C. & Gün, S. Li, Y ..Demir belgisi.Polat öndürmek 47, 67–76 (2020).