美国制造成功分辨率最高的扫描／透射电子显微镜

美国Hillsboro的FEI公司新近制造成功了据说是当前世界上分辨能力最高的扫描／透射电子显微镜，该显微镜是在美国政府部门（U．S．Department of Energy’s Office of Basic Energy Sciences）资助的一项数百万美元的显微镜研制项目，通过这种显微镜能够直接观察和分析大约为碳原子直径1／3大小（即0．5A）尺寸的纳米结构。在这一研究开发项目中，     

微量Ca添加对铸造Mg-Sm-Gd基合金显微组织与力学性能的影响（英文）

主要通过透射电子显微镜、高角度环形暗场扫描透射电子显微镜和拉伸测试研究微量Ca元素对Mg-Sm-Gd-Zn-Zr合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Mg-Sm-Gd-Zn-Zr合金中主要第二相为Zn元素富集的Mg₃RE相,Ca元素添加不仅可以细化晶粒,还可以促进Mg₅RE相和溶质原子富集的层错形成。此外,共格界面表明Mg₃RE相可以作为Mg₅RE相的形核位点,这些均有利于合金力学性能的提高。     

聚碳酸酯激光透射焊接力学性能分析

为研究聚碳酸酯激光透射焊接力学性能,采用10 W半导体端泵浦全固态激光器进行了透明与不透明聚碳酸酯的焊接.采用光学金相显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度仪和电子万能实验拉力机分析测试了接头的显微形貌、断口形貌、显微硬度分布及拉伸抗剪强度.结果表明,随着激光面能量的增加,接头的连接形式由焊接接头演化为类似粘接接头;分层和气孔是影响接头力学性能的主要原因,通过控制面能量,可获得力学性能良好的焊接试样,在面能量为0.23 J/mm²时,拉伸抗剪强度达到44 MPa,约为母材强度的68%,且接头的显微硬度与母材相当;接头的断裂机制为混合断裂机制.     

Al-Zn-Mg-Cu合金在时效过程中η相沿小角晶界的析出序列

采用高分辨透射电子显微镜和高角环形暗场扫描透射电子显微镜结合X射线能谱仪,研究Al-Zn-Mg-Cu合金叩相沿小角晶界的析出序列。试样在135℃分别时效5min到6h。结果表明,η相在小角晶界的析出序列是：SSS→VRC→GPⅡ区→η’→η。基于非平衡晶界偏析和非平衡晶界共偏析理论,在Al-Zn-Mg-Cu合金时效过程中,通过溶质一空位对的扩散,大量的沉淀形成元素偏析到晶界。这种晶界偏析在VRC、GPⅡ区、η’相和η相的形核和生长中起重要作用。     

氮气气氛下烧结WC-VC-Co硬质合金

<正>南非纳尔逊·曼德拉城市大学的N.G.Hashe等将添加大量VC的WC-Co基硬质合金在1bar的氮气气氛中进行烧结,制备出WC-(W,V)(C,N)-Co材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪     

由铸锭制造NiTi形状记忆合金丝过程形成的Ti2Ni相特性及其效应

印度工业大学材料科学与工程学院J．Bhagyar等人采用真空申弧炉熔炼法制造50．2Ti—Ni（原子分数）合金，并用光学显微镜和透射电子显微镜进行表征，研究了铸态合金中第二相粒子的形成及其对制成丝材过程微结构演变的影响。     

焊接接头的强度

碳对高强度奥氏体焊条熔敷金属冲击韧性的影响 对系列碳含量的高强度奥氏体焊条熔敷金属冲击韧性进行了试验,采用扫描电子显微镜对冲击断口和金相磨面的微观形貌进行了分析,结合X射线能谱仪和透射电子显微镜对其中第二相的成分和结构进行了确定,并采用热力学软件Thermo-Calc对凝固相的组成及其中第二相的含量进行了计算。     

焊接接头的强度

碳对高强度奥氏体焊条熔敷金属冲击韧性的影响 对系列碳含量的高强度奥氏体焊条熔敷金属冲击韧性进行了试验,采用扫描电子显微镜对冲击断口和金相磨面的微观形貌进行了分析,结合X射线能谱仪和透射电子显微镜对其中第二相的成分和结构进行了确定,并采用热力学软件Thermo-Calc对凝固相的组成及其中第二相的含量进行了计算。     

电子光学技术的新进展

在简要地回顾了电子光学仪器的发展历史及电子和物质的相互作用之后,文中分别介绍了透射电子显微镜、扫描电子显微镜、扫描透射电子显微镜(分析电子显微镜)、电子探针和俄歇能谱仪的新近发展。文章最后对如何选择电子光学仪器表明了作者的看法。     

用X射线透射法测量热轧铝板整体织构

对热轧铝板的织构进行了X射线反射法剥层测量和X射线透射法直接测量。透射法测量时需要对极图数据作绕轧向转90°的坐标转换。两种方法的对比分析表明,透射法可以直接获得热轧铝板的真实织构,避免了反射法测量时铝板织构不均匀性引起的测量结果偏离整体织构。透射法测量织构过程简捷、准确,有利于发展在线织构检测技术。     

电化学能源体系表界面构筑化学的先进电子显微解析

电化学能源存储与转换材料的构筑和解析已成为目前研究的热点.结合课题组内电化学能源存储与转换方向的研究成果,总结了电化学能源材料的先进电子显微测试方法.电子显微技术可解析材料的表面形貌、结构、构筑化学等.常见的电子显微技术有:扫描电子显微(SEM)、透射电子显微(TEM)、X射线能谱分析(EDS)、电子能量损失谱分析(EELS)等.详细介绍了使用先进电子显微解析手段,研究电化学能源存储与转换体系材料的进展和优势,不同电子显微技术的特点以及在电化学能源体系材料中的应用.同时,提出电子显微解析技术与其他表征方法联用是未来可能的发展方向,以期能更全面、精准地解析目标材料信息,找到合适的制备工艺,为提高电化学综合性能提供指导.     

The diffusions and associated interfacial layer formation between thin film electrolyte and cermet anode in IT-SOFC

Dense 20 at.% gadolinium-doped (20GDC) thin film electrolyte supported by Ni-20GDC cermet anode has been fabricated by electrophoretic deposition technique. The microstructure and spatial distribution of constituent elements of this half-cell sample have been characterized by a combination of various techniques. The energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) investigations, operated in scanning transmission electron microscopy (STEM) mode, illustrate that not only diffusion of metallic Ni from the anode into the electrolyte but also simultaneous counter-diffusion of Ce and Gd rare-earth cations from the electrolyte to the anode. Such mutual diffusion mainly occurs not only at the electrolyte-anode interface, but also occurs at the anode where Ni grains meet GDC grains. STEM high-angle annular dark-field (HAADF) imaging detects grain boundary segregation phenomena and suggests that grain boundaries can provide another possible pathway for diffusing atoms/ions. These investigations help explain the formation of an electrolyte-anode interfacial layer in terms of the mutual diffusion and diffusion along grain boundaries, and raise awareness of such diffusions that take place even during the process of cell sample preparation.     

高能球磨制备Ti-50%Al复合粉末的表征(英文)

采用高能球磨法制备了Ti-50%Al(摩尔分数)复合粉末,利用SEM、TEM、HREM、HAADF-STEM分析手段对复合粉末颗粒的表面形貌、结构及组成进行了表征。在球磨过程中钛、铝之间逐渐发生反应并形成无序的Ti/Al相;球磨9h后铝逐渐融入钛中,产生纳米晶钛铝固溶体,同时引起大量高密度位错。合金化后粉末的元素组成接近原始成分,但分布极不均匀。     

Interface lattice displacement measurement to 1 pm by geometric phase analysis on aberration-corrected HAADF STEM images

In this work, the accuracy of geometric phase analysis (GPA) on aberration-corrected high-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy (Cs-corrected HAADF-STEM) images for lattice strain measurement at heterogeneous interfaces has been systematically investigated. Starting with an ideal crystal lattice of synthetic images, and then experimental HAADF images of a single-crystal lattice, we have quantitatively evaluated the inherent GPA processing artifacts and experimental errors due to STEM scanning distortions. Our results suggest that, with a properly chosen Fourier mask size and strain profile direction/width, 1 pm accuracy can be achieved for GPA strain quantification in the STEM fast-scan direction with a spatial resolution of <1 nm. To demonstrate the effectiveness and reliability of the STEM-based GPA strain profile, we have applied it to two experimental heterointerfaces: the strained LaAlO₃/SrTiO₃ (LAO/STO) and the relaxed SrTiO₃/MgO (STO/MgO). Interestingly, GPA strain mapping reveals a novel secondary relaxation mechanism in the LAO/STO heterostructures. Essential limitations in GPA are also discussed using the example of a FeSe_0.5Te_0.5(FST)/SrTiO₃ heterointerface. Although we focus on the interfacial lattice strain in this paper, the approaches for strain error estimation and the fundamental discussions on line profiles can also be applied, with some modifications, to other nanostructures.     

Mn在2297铝锂合金中的微合金化作用

利用金相显微镜、拉伸测试、SEM、TEM、STEM-HAADF等手段研究了微量Mn的添加对2297铝锂合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,Mn在2297铝锂合金中主要以AlCuMn棒状弥散粒子和Al(CuMnFe)粗大相形式存在,并且相比Mn-free合金,2297合金中粗大相尺寸较小、分布均匀,因而合金的抗拉强度得到提高。研究表明,Mn的添加没有影响Al_3Zr粒子的析出行为,尽管析出了AlCuMn棒状弥散相,但整体上没有改变2297合金的再结晶程度。     

450℃渗氮AISI 316L不锈钢中膨胀奥氏体的分解

奥氏体不锈钢等离子渗氮时会形成膨胀奥氏体(γN),其强度、韧性和耐蚀性均高于传统的氮化物层。然而,膨胀奥氏体在热力学上是亚稳的,其性能会因其发生分解而降低。本文对AISI 316L不锈钢进行了等离子渗氮,工艺为450℃×5 h,压力500 Pa。对渗氮后试样采用XRD、OM和TEM等进行了显微组织表征。试验结果证明了面心立方膨胀奥氏体的存在,其晶格常数比未经渗氮奥氏体增加多达9.5%。薄片试样的TEM分析表明,N层中有细小的氮化物形成,并且发现一些区域呈奇特的层片状形貌,与碳钢中的珠光体团很相似。选区电子衍射(SAED)分析表明,这些区域由膨胀奥氏体局部分解产生的体心立方铁素体和立方晶系氮化铬组成。在所研究试样中的某些区域,发现有非晶态膨胀奥氏体。N的分解与膨胀奥氏体层局部区域中铁素体稳定元素(Cr,Mo)的显微偏析和奥氏体稳定元素(Ni)的贫化有关。     

Synthesis and characterization of neodymium oxide nanoparticles

The nanometric precursors of neodymium oxide of various morphology from fibrous to well-dispersed spheroidal were prepared via a solvothermal reaction routes. The precursors and their thermal evolution to neodymium oxide phase were characterized by means of X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM). It was found that the reaction parameters, kind of solvent as well as neodymium salt used played a key role for the product formation of desired morphology and structure. Similarly, kind of neodymium oxide precursor determined the morphology and the crystal structure (haxagonal or cubic) of the final oxide. The potential application of Nd₂O₃ precursors prepared by solvothermal method as convenient material for preparation of homogeneous thin coatings on planar substrates is shown.     

金属玻璃剪切带中应力诱导的纳米缺陷形成

以非晶锆基金属玻璃薄带制备透射电子显微镜样品,并利用透射电镜找到在弯曲样品过程中产生的剪切带.高分辨透射电镜技术揭示在剪切带中存在着纳米级的空洞类和高密度区域缺陷.这些缺陷被认为是在机械负载和外应力移除过程中应力激发的自由体积演化而成的,其演化过程可以通过和在相同的金属玻璃样品上的热退火过程作类比来定性地理解.