金相法分析高纯铝箔再结晶织构研究

本文主要讨论了位错蚀坑法的原理，高纯铝箔中蚀坑法的浸蚀条件及蚀坑法在高压电容器原箔织构含量分析和位错密度分析中应用的可行性。     

锗单晶脆断强度的研究

不同生长条件和冷却方式下拉制的锗单晶按规定晶向切、磨成一定尺寸的试样片状,用CP-4A腐蚀液抛光,使表面光亮、平整,无划痕,无位错蚀坑,用三点弯曲方法测出脆断强度;研究了脆断强度与拉晶条件的关系;应用位错模型说明了锗单晶的脆断过程,探讨了锗单晶的脆断机理。     

金相坑蚀法铝单晶定向研究

采用自制的定向凝固提纯炉制备大直径高纯铝圆锭,锯切获得高纯铝单晶切片。超声探伤确定样片为铝单晶无可见晶界。通过XRD与金相坑蚀实验对比分析获得清晰可见的(111)面三角形位错坑形貌、(220)面矩形铝单晶位错坑形貌及任意晶面的多种位错坑形貌。     

南海环境中应力载荷作用下X100管线钢腐蚀行为

对现场采集的南海海泥样品进行理化性质分析,以此为依据配置海泥模拟溶液,并加入海泥样品中分离纯化得到的硫酸盐还原菌(SRB);采用电化学-拉伸组合实验装置,分别测试不同应力载荷下X100管线钢腐蚀行为,并通过金相显微镜对极化测试后腐蚀形貌进行分析。研究结果表明:X100管线钢腐蚀机制为阳极溶解机制。在应力为0～8000 N的范围内,腐蚀电流密度随应力的增加而逐步增大,当应力为8000 N时,腐蚀电流密度达到最大值18.13μA/cm~2;而极化电阻随应力的增加而逐渐降低,说明X100管线钢腐蚀速率随应力增大而增大。同时,在拉力最大值时,X100管线钢表面点蚀坑面积和数量均达到最大值。由应力作用形成的金属材料表面露头的位错促使腐蚀坑的形成,且点蚀坑的数量及密度随着拉力的增大而增加。模拟溶液中SRB代谢产物与Fe~(2+)离子结合,破坏了金属表面腐蚀产物膜并加速了阳极溶解。     

低位错锗单晶片的表面位错腐蚀研究

锗单晶在红外以及空间太阳能电池都有广泛应用。目前,超过90%的空间电源都是锗基太阳能电池,使得低位错锗单晶成为空间太阳能电池的基础材料。太阳能电池使用的锗单晶要求位错密度低于1000 cm-2,高效电池甚至要求单晶位错密度低于300 cm-2,其对锗单晶片内部的位错数量要求不断提高,对位错密度测量精度提出更高的要求。采用HNO3-HF体系的抛光腐蚀液对锗单晶片进行处理,通过择优腐蚀显示位错。通过改变金刚砂粒度、抛光温度、抛光时间、腐蚀温度、腐蚀时间、晶向偏离角度等条件,从表面粗糙度及金相图表面形貌等方面进行了比较和分析,确定了不同条件下的锗单晶片抛光腐蚀情况,以及晶向偏离角度大小对位错密度偏差的影响。结果表明,采用本文确定的切割、研磨、表面腐蚀方法,位错形貌清晰显现完全,位错测量误差可以控制在5.5%以内,能够保证测量精密度。为实际应用中锗材料位错密度测量及腐蚀工艺的改进提供实验依据及理论参考。     

Ti-2Al-2.5Zr合金焊丝低倍组织坑痕形貌形成原因分析

Ti-2Al-2.5Zr合金焊丝的低倍组织中普遍存在细小坑痕形貌。为判定焊丝坑痕的缺陷性质,通过对显微组织和能谱成分的综合分析,初步判断钛合金焊丝低倍组织中出现的细小坑痕为金相腐蚀造成的腐蚀坑,再通过观察不同腐蚀时间的显微组织发现坑痕直径随着金相腐蚀时间增加而不断变大,从而验证了低倍坑痕为金相检验过程中的点腐蚀所致。Ti-2Al-2.5Zr合金铸锭制备过程中不可避免地存在微区成分的差异,加上热加工过程中动态再结晶对成分的再分配效应,引发了材料局部微区成分及组织不均匀,这是金相腐蚀后呈现坑痕形貌的原因。由此可见,低倍组织中的腐蚀坑痕不属于冶金缺陷,不会影响钛合金焊丝的整体冶金质量和性能水平。     

温度和pH值对20#钢盐酸露点腐蚀行为的影响

针对常压塔顶系统出现的盐酸露点腐蚀,利用失重法、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等分析手段,对不同温度、不同pH值下20#钢的盐酸露点腐蚀速率、腐蚀形貌及腐蚀产物进行了分析.结果表明:随温度的增加,20#钢的盐酸露点腐蚀速率呈先增加后减小的趋势,在90℃时达到峰值;20#钢的盐酸露点腐蚀速率与HCl溶液pH值负相关,随HCl溶液pH值的增加,露点腐蚀速率快速降低;20#钢表面整体为均匀腐蚀,局部区域伴有腐蚀坑,温度高于90℃时,随温度的升高腐蚀坑数量增多;随pH值增大,腐蚀坑数量减少且腐蚀坑变浅,溶液中存在的氯离子(Cl-)会加深腐蚀坑,加速腐蚀;X射线衍射分析表明:20#钢表面腐蚀产物膜的主要成分为α-FeOOH、Fe₃O₄和γ-FeOOH.      

硅单晶微缺陷研究进展

目前很多无位错硅单晶经过Sirtl腐蚀剂或改良的Sirtl腐蚀剂腐蚀后,在横断面上可看见呈漩涡状分布的浅底蚀坑。所谓硅单晶中微缺陷,目前主要就是指的这种缺陷。在硅器件制备热处理中,这种缺陷上将产生金属微沉淀、绝缘微沉淀及层错,损害硅器件性能。例如,使P-N结反向漏电流增大,产生局部微等离子击穿,使电荷耦合器件的寄存时间缩短,对集成电路影响更大。因此研究这种缺陷的机理,探索消除它们的方法,对于发展硅材料、提高硅器件性能具有重要意     

气相生长大直径硫化镉单晶的一种改进工艺

叙述了一种从气相中生长大直径CdS单晶的改进工艺。采用锡为加热介质,安瓿自旋的垂直升华工艺,制得了尺寸为ψ30×60毫米的大直径CdS单晶。并就影响晶体生长的几种因素进行了讨论。对晶体的电学、光学和结晶特性分别用X光衍射法、霍耳法、位错腐蚀坑法进行了测定。其中CO_2激光器测得的10.6μ处的透过率高达73%。     

酸雨对低碳钢腐蚀行为的影响

利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等分析手段及电化学方法研究了低碳钢在模拟酸雨环境中的腐蚀行为.研究结果表明:碳钢在酸雨环境中腐蚀是一个局部腐蚀和均匀腐蚀并存的过程,溶液中的SO24-和Cl-离子的存在加速了碳钢表面腐蚀坑的形成和生长,腐蚀坑优先出现在铁素体上.腐蚀产物主要有Υ-FeOOH...     

<100>P型4英寸无位错锗单晶的研制

从4英寸无位错锗单晶的生长温度梯度条件出发,设计开发了直拉法生长4英寸无位错锗单晶的双加热器热场系统;并对其热场进行了一系列的数值模拟研究,获得了4英寸无位错锗单晶的温度分布、轴向和径向的温度梯度分布以及热应力的分布结果:双加热器热场系统生长的锗单晶中轴向温度梯度在0.1~0.6 K·cm-1范围内,径向温度梯度为0.02~0.26 K·cm-1;锗单晶中局部区域的热应力值超过了锗单晶的临界切应力1 MPa,其他区域的热应力小于临界切应力。实验将双加热器热场系统中生长的无位错锗单晶,按要求切取测试片后进行位错腐蚀测量研究,获得测试片的位错密度和锗晶体的位错纵向分布。论文研究结果表明,锗单晶晶体中的应力分布数值模拟预期结果与实验生长的锗单晶位错腐蚀实验研究结果一致:该双加热器热场系统适合拉制4英寸无位错锗单晶;其位错呈离散分布,位错密度为350~480 cm-2。     

温度对Z3CN20-09M不锈钢在含氯高温水中应力腐蚀行为的影响

研究了温度对核电用Z3CN20-09M不锈钢在含Cl的高温高压水中的应力腐蚀开裂行为的影响.材料的应力腐蚀开裂敏感性变化趋势与试验温度变化趋势并不一致.320℃时材料的应力腐蚀开裂敏感性最高,290℃时为最低,250℃时开裂敏感性介于两者之间.250℃和320℃条件下腐蚀后试样表面形成了内部致密、外部疏松的双层氧化膜,而在290℃条件下腐蚀后试样形成的是致密的单层氧化膜.大多数点蚀坑产生于铁素体相.应力腐蚀裂纹优先在点蚀坑底部或相界面形核,并倾向于沿相界面或向铁素体内部扩展.铁素体/奥氏体界面对应力腐蚀裂纹的作用取决于裂纹面与相界面的取向关系.当裂纹扩展方向平行于相界面时,裂纹易沿着相界扩展;当裂纹扩展方向垂直于相界面时,相界面对裂纹扩展起阻碍作用.      

环境温度对船用耐蚀钢腐蚀行为的影响

 采用国际海事组织（IMO）模拟油轮货油舱内底板环境试验方法,对比分析了传统船板和耐腐蚀船板的腐蚀失重与腐蚀形貌,深入研究了环境温度对船用耐蚀钢腐蚀行为影响规律。结果表明,环境温度对船板腐蚀行为存在显著影响,随着环境温度（30~50℃）的升高,点蚀坑的数量逐渐增多,点蚀坑深度先增大后减小,在45℃时达到峰值。2种钢点蚀行?畋鸾洗螅炒甯值闶纯拥纳疃戎本侗龋╤/D）随环境温度的增大而增大,而耐蚀船板则呈现逐步下降的趋势。耐蚀合金元素的加入有效降低了船板钢在不同温度下的腐蚀速率,减小了钢的点蚀坑数量,改善了点蚀坑的扩展方式。即点蚀坑由纵向深度方向扩展,转为横向表面方向扩展,有效提高了船板的安全性。     

用蚀坑技术观察钨材中的位错

本文在广泛实践基础上,介绍了行之有效的钨材化学机械抛光用的抛光液组成,和显示位错蚀坑的浸蚀剂,可供生产、科研检验钨材质量参考使用。     

Ca^2＋和Mg^2＋对CO2环境中点蚀形貌的影响

研究了CO2环境下P110油管钢在不同介质中的点蚀形貌。结果表明：点蚀形貌与腐蚀介质组成密切相关,在不含可生成难溶性碳酸盐的金属阳离子的介质中,P110油管钢的点蚀形貌为典型的V形点蚀坑;在含Ca^2 或Mg^2 的介质中,点蚀则表现为V形、半球形和闭 形3种形貌并存,蚀坑腐蚀产物的SEM分析证实,Ca^2＋、Mg^2 影响点蚀形貌的重要原因是：这些离子的难溶性碳酸盐在点蚀坑上部优先沉积,有效地抑制了点蚀坑上部的金属溶解速度,试验中还发现,Cl^-的存在并不是CO2环境中发生点蚀的很必要条件,但Cl^-会加速点蚀的发展。     

Ca~(2+)和Mg~(2+)对CO_2环境中点蚀形貌的影响

研究了 CO2 环境下 P110油管钢在不同介质中的点蚀形貌。结果表明 :点蚀形貌与腐蚀介质组成密切相关。在不含可生成难溶性碳酸盐的金属阳离子的介质中 ,P110油管钢的点蚀形貌为典型的 V形点蚀坑 ;在含 Ca2 +或 Mg2 +的介质中 ,点蚀则表现为 V形、半球形和闭口圆球形 3种形貌并存。蚀坑腐蚀产物的 SEM分析证实 ,Ca2 +、Mg2 +影响点蚀形貌的重要原因是 :这些离子的难溶性碳酸盐在点蚀坑上部优先沉积 ,有效地抑制了点蚀坑上部的金属溶解速度。试验中还发现 ,Cl-的存在并不是 CO2 环境中发生点蚀的必要条件 ,但 Cl-会加速点蚀的发展     

低铬抗硫套管的H_2S/CO_2腐蚀行为研究

通过高温高压及H2S应力腐蚀开裂(SSC)实验,采用SEM、EDS、XRD和TEM技术,研究3Cr110S在模拟环境中的H2S/CO2腐蚀行为。结果表明:在模拟H2S/CO2高温高压腐蚀环境中,H2S腐蚀占主导作用,3Cr110S的均匀腐蚀速率为0.1272 mm/a,局部腐蚀轻微,试样表面腐蚀产物为FeS;在施加应力为72%、80%的最低屈服强度时,3Cr110S试样均未发生应力腐蚀开裂,具有良好的抗SSC性能;3Cr110S回火索氏体组织的条束之间位相差大,铬元素在晶界及晶内以粒状碳化物析出、位错纠结、弥散分布碳化物的位错定扎对SSC裂纹扩展起着良好的阻碍作用。     

铜铝聚苯酯封严涂层耐蚀性能和可磨耗性能研究

采用等离子喷涂工艺制备了铜铝聚苯酯封严涂层,完成了 96 h 中性盐雾试验、72 h 酸性大气试验、24 d周期浸润试验以及 450 ℃、线速度 300 m/s、进给速率 5~480 μm/s 的高温高速可磨耗试验,研究了涂层的耐蚀性能和可磨耗性能。结果表明：铜铝聚苯酯封严涂层在 72h 酸性大气腐蚀后,涂层表面光滑平整,未观察到腐蚀产物和点蚀坑;24 d 周期的浸润腐蚀后,涂层颜色未发生明显改变,涂层表面结构完整,未观察到腐蚀产物和点蚀坑;96 h 中性盐雾腐蚀后,涂层表面未观察到腐蚀坑,但涂层表面出现大片褐色斑块;不同进给速率下,叶片进给深度比 IDR 值不大于 9.79 %;检测及分析结果表明,涂层拥有优异的耐腐蚀性能和可磨耗性能。     

非金属夹杂物对天然气油井用35CrM0钢耐蚀性的影响

天然气井油管悬挂器用35CrMo钢的腐蚀失效分析和含C02、水、盐介质的盐雾试验表明，35CrMo钢表面的非金属夹杂附近形成的电化学腐蚀坑是应力腐蚀裂纹源。     

焊缝弧坑二维等轴树状晶

铁镍合金鱼骨裂纹试样的弧坑裂纹断口,用扫描电镜观察发现了二维等轴树状晶群的真实形貌和该树状晶主干端部的四个对称椭圆凸台及相关的结晶生长线。 经观察研究提出了半熔化区自然晶核生长中产生对称异号螺位错的假说和二维等轴树状晶的对称异号螺位错型层状结晶生成机制。