用正电子技术研究氢在Al、Cu中的行为

用阴极充氢方法对1000℃退火Cu、1000℃淬火Cu、600℃淬火Al进行充氢,分别测量了 充氢前后各组样品的寿命谱,用Positronfit程序解谱。结果表明充氢前后,与缺陷浓度相对应的正电子寿命参数I_2随充氢电流密度的增加而有所起伏。     

充氢变形铁的变温正电子寿命谱研究

选用两对纯度为99.99％的退火铁样品1号和2号,将1号拉伸6.3％,2号拉伸10％,然后将1号样品用电解充氢法充氢两小时,充氢电流密度为64mA/cm~2,将两组样品分别从室温逐步升温至250℃,测量各温度下样品的正电子寿命谱。测量结果用positronfit程序进行三寿命分量的分解。     

用符合多普勒展宽谱(CDB)研究不锈钢中氢与缺陷的相互作用

采用正电子湮没寿命谱(PALS)和符合多普勒展宽谱(CDB)等方法研究了AISI 304不锈钢中氢与缺陷的相互作用.PALS实验结果表明:氢致缺陷尺寸随充氢电流密度的增大而变大,缺陷数量随充氢电流密度的增大而增多.进一步地,通过比较CDB实验的商谱曲线,发现在电解充氢后,高动量区出现了明显的峰,且峰位不随充氢条件改变;这表明氢可能会与空位发生相互作用,氢进入样品内部以后,可以作为聚集空位的核心而形成空位团,即形成氢与缺陷的复合体,导致缺陷化学环境的变化.     

纯铝中氢致缺陷的正电子湮没和透射电镜研究

用正电子湮没技术和透射电镜研究了退火和变形纯铝中的氢致缺陷。光学显微镜和透射电镜观察结果表明充氢可以在退火铝中引入气泡、位错等．纯度较低的样品比较容易形成氢致缺陷．说明铝中杂质是氢致缺陷的成核中心。正电子湮没结果表明．随着充氮量的增加．退火铝的平均正电子寿命无显著变化．变形铝的平均正电子湮没寿命有所缩短：这一结果从实验上证实了充入铝中的氢以质子形式填充于缺陷中。屏蔽了缺陷对正电子的吸引或使缺陷内的正电子寿命下降．从而降低了正电子寿命方法对缺陷的敏感性．     

应用正电子湮没谱学对Fe-1.0%Cu合金氢致缺陷的研究

铁基合金中的氢致缺陷是造成合金机械性能恶化的重要因素之一。氢对材料中微观组织结构的影响,特别是氢致缺陷微观机理的研究是铁基合金的一个基础研究课题。本文主要应用正电子湮没寿命谱(Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy,PALS)和符合多普勒谱(Coincidence Doppler Broadening Spectrum,CDB)方法,研究了不同处理条件的Fe-1.0%Cu合金样品充氢过程中氢致缺陷的形成机制、缺陷类型以及氢与缺陷的相互作用及其微观机理等。结果表明,1 073 K高真空热处理和20%形变后723 K退火处理的样品充氢后会产生少量的位错,而1 173 K高真空淬火样品充氢后还会产生少量的空位团,在充氢过程中空位缺陷成为氢的捕获点,并与氢相互作用成为聚集空位的核心而形成空位团。CDB结果还表明,Cu析出物对本文合金样品的氢致缺陷的形成无明显影响。     

贮氢合金正电子湮没和扰动角关联研究

本工作用正电子湮没和扰动角关联方法研究Pd0.75Ag0.25和LaNi4.25Al0.75两种贮氢合金。在77～295K温区和0～0.35氢浓度范围用正电子湮没寿命测量方法研究了Pd0.75Ag0.25Hx样品。实验测量的正电子湮没寿命谱用两个寿命成份表征。短寿命成份τ1是自由正电子湮没寿命,不随温度和氢     

腐蚀疲劳断裂过程中氢与缺陷相互作用的正电子湮没研究

用正电子湮没谱研究了40CrNiMo低合金高强钢海水腐蚀疲劳断裂后,低温释氢过程中正电子湮没H参数和寿命参数随温度的变化。实验表明H-T和寿命参数-T曲线有三个极点,分别对应于氢从晶界、位错和微空洞处释出。第一阶段断裂区晶界释氢和位错释氢多于第二阶段区。而微空洞释氢则第二阶段多于第一阶段。晶界与氢相互作用能较有利于氢沿晶界运动,促使氢致开裂沿晶发展。位错与氢相互作用使位错增殖并有利于氢的输运。氢与微洞作用促使微空洞尺寸和数目在几小时内达到并超过空气疲劳200多小时的水平,并促进腐蚀疲劳第二阶段快速断裂。估计了氢与晶界、位错和微空洞的结合能,并结合电镜结果进行了讨论。     

电镀纳米镍缺陷的正电子研究

用正电子寿命谱研究了电镀纳米镍（～２０ｎｍ）中的微观缺陷，分析了缺陷中氢对正电子寿命的影响，实验结果表明，界面存在单空位大小的自由体积，６－１０个空位大小的自由体积和微孔洞三类缺陷，纳米镍在５００℃真空退火２ｈ后，中间寿命和最长寿命的强度不受影响，表明中间寿命和最长寿命所对应的缺陷具有很好的热稳定性。     

LiF:Ni~(2+)晶体的正电子寿命谱

本文研究了掺Ni~(2+)的LiF晶体的正电子湮没特性。寿命谱测量使用快-慢符合正电子寿命谱仪,其双高斯分辨函数的参数为:半高宽度W_1=242ps,W_2=399ps;相对强度I_1=61.4％,I_2=38.6％;中心相对位移29ps。晶体由上海光学仪器研究所提供,用火焰原子吸收光谱仪测定Ni的含量。每个寿命谱总计数不少于9×10~5。测试的环境温度T=23±0.5℃。采用Posi-tronfit程序以三寿命成份拟合实验数据。结果(见表)表明,第三个成份的寿命和强度基本上不随样品变化(τ_3=(1.0±0.3)ns,I_3=(2.0±0.5)％),可以归结为源的影响;而另两个成份随     

氢对Ni3Al合金中微观缺陷的影响

对二元Ｎｉ３Ａｌ和含０．５２ａｔ．％的Ｎｉ３Ａｌ合金样品进行电解充氢，并测量其ｅ＾＋寿命谱。结果可见，ｅ＾＋在合金缺陷中的寿命最初随充氢时间的增加而下降，随后达到一个最小值，接着随充氢时间的增加而增加。含０．５２ａｔ．％Ｂ的Ｎｉ３Ａｌ合金比二元Ｎｉ３Ａｌ合金的氢效应程度小，这说明加入少量的硼可提高Ｎｉ３Ａｌ合金的抗氢能力。     

用正电子湮没技术研究掺杂粉末β-C_2S的缺陷

对硅酸二钙(Ca_2SiO_4简写为C_2S)掺杂,可以影响它的微观结构、多晶转变、烧成速度等。硅酸二钙是干燥的坚硬粉末,不易压制成型。我们采用垂直放置闪烁探头的测量方法,测量了β-C_2S粉末的正电子湮没寿命谱。结果表明,中间寿命τ_2(约470ps)组分,相应于正电子在钙空位处束缚态湮没。I_2随Na掺量增大而减小,随P掺量增加而增大,表明Na进入Ca位置并产生阴离子空位,P~(5+)进入Si位置并产生Ca~(2+)空位。     

高能氩离子辐照SiO_2玻璃的正电子寿命谱学研究

用 1.15GeV的氩离子在室温下对二氧化硅玻璃样品进行了辐照 ,并通过正电子寿命测量技术研究了辐照后材料微观结构的变化。结果表明 ,在未辐照二氧化硅玻璃中有近 81%的正电子是以正电子素的形式湮灭的 ;根据o -Ps的撞击湮灭寿命确定出未辐照样品的自由体积分布在0 .0 2— 0 .13nm3的区域里 ,平均自由体积半径约为 2 .5nm。辐照后材料的自由体积分布函数变窄 ,峰位下移 ,显示样品经辐照后有密度增大的现象。随着剂量的增大 ,第二正电子寿命成分的强度逐渐增加 ,而相应于o -Ps的寿命成分的强度逐渐减小 ,这被认为是由于辐照产生的电离电子在自由体积中漫游 ,使正电子与这些漫游电子发生湮灭的几率增大 ,从而减小了正电子素的形成几率。     

高能氩离子辐照SiO2玻璃的正电子寿命谱学研究

用1．15GeV的氩离子在室温下对二氧化硅玻璃样品进行了辐照,并通过正电子寿命测量技术研究了辐照后材料微观结构的变化。结果表明,在未辐照二氧化硅玻璃中有近81％的正电子是以正电子不的形式湮灭的;根据o-Ps的撞击湮灭寿命确定出未辐照样品的自由体积分布在0．02－0．13nm^3的区域里,平均自由体积半径为2．5nm。辐照后材料的自由体积分布函数变窄,峰位下降,显示样品经辐照后有密度增大的现象。随着剂量的增大,第二正电子寿命成分的强度逐渐增加,而相应于o-Ps的寿命成分的强度逐渐减小,这被认为是由于辐照产生的电离电子在自由体积中漫游,使正电子与这些漫游电子发生湮灭的几率增大,从而减小了正电子素的形成几率。     

金属中空位及空位团的正电子寿命谱

本文从理论上讨论了金属中正电子湮没寿命和金属的空位、空位团的体积的关系,利用密度泛函和交换关联能的局域密度近似,系统地计算了一系列金属中不同空位团的正电子寿命值。可以看出,正电子湮没技术是研究金属微观缺陷结构的有力手段。     

质子辐照钼退火行为的正电子寿命谱学研究

室温下用3.2MeV质子对多晶纯钼样品进行了辐照,用正电子寿命测量技术研究了辐照损伤及晶格缺陷在293～1138K温区内的退火行为,得出了许多有关空位团生长以及氢-缺陷相互作用的信息。辐照后在Mo中产生2～3个空位的聚集体,其浓度随辐照剂量增加而增加。从所测得正电子寿命、强度参数的变化获知高温退火后空位团的增长行为以及氢原对空位团长大的影响。     

质子辐照钼退火行为的正电子寿命谱学研究

室温下用3.2MeV质子对多晶纯钼样品进行了辐照,用正电子寿命测量技术研究了辐照损伤及晶格缺陷在293～1138K温区内的退火行为,得出了许多有关空位团生长以及氢-缺陷相互作用的信息。辐照后在Mo中产生2～3个空位的聚集体,其浓度随辐照剂量增加而增加。从所测得正电子寿命、强度参数的变化获知高温退火后空位团的增长行为以及氢原对空位团长大的影响。     

充氚不锈钢中氦行为的PAL和TEM研究

对充氚和未充氚的抗氢-2(HR-2)不锈钢样品进行退火处理,利用正电子湮没寿命谱(PAL)以及透射电镜(TEM)等技术探讨不锈钢中氦和微缺陷的相互作用。未充氚样品中,退火温度对缺陷态的影响主要表现为偏聚物在晶界的析出。充氚样品实验中,退火温度小于300℃时,充氚不锈钢中的He原子主要通过自捕获机制在晶内缺陷处聚集成泡;热处理温度为300～600℃时,充氚不锈钢中的He原子主要通过热迁移的方式迁移至晶界导致晶界宽化,但晶界处无明显的He泡形成;热处理温度大于600℃时,热平衡空位开始发挥作用,与聚集在晶内缺陷处的He原子结合形成He泡,且随退火温度的升高,He泡有明显聚合长大的现象。     

新型U3Si2-Al燃料板的正电子湮没寿命谱研究

用正电子湮没寿命谱仪对U3Si2-Al燃料板样品的正电子湮没寿命进行了测量及分析,得到不同工艺状况下燃料包壳材料微观缺陷的形态及变化趋势.回火态燃料板包壳基体中的微观缺陷以单空位的点缺陷为主;冷作态中的缺陷以双空位、位错等缺陷为主;冲刷态中的缺陷以层错、小的空位团等缺陷为主.3种样品中,均未发现影响燃料板安全的大空位团缺陷.回火和冲刷等工艺或运行工况,会使燃料板包壳基体中的微观缺陷发生转变,并改变了燃料板的宏观力学性能.     

用正电子湮没和超声衰减方法研究金属疲劳

用正电子湮没寿命方法和超声衰减方法对金属铝合金和钢疲劳样品进行了测量。结果表明,在疲劳加载次数较小时,正电子参数将随着疲劳加载次数的增加而增加;但当疲劳加载次数足够大时,金属样品内部发生了结构的变化,如空位之间发生合并而形成空位团,位错之间发生命并、缠绕,这些结构的变化导致正电子平均寿命到在最大值后下降。在用超声方法对金属疲劳样品进行测量时,观察到衰减常数有类似的变化趋势。     

充氚不锈钢微观组织及断裂特征

采用力学拉伸实验测定充氚不锈钢的断裂强度值,采用拉伸断口进行SEM观察和正电子湮灭(PAT)分析,采用TEM动态拉伸实验观察和记录材料在微观断裂过程中的行为,通过对比分析氚对不锈钢断裂过程的影响。结果表明,高温充氚后,室温存放2a,样品中氚衰变产生的氦累积已达约30ppm;氚、氦使样品断裂强度降低,内部缺陷增多,正电子寿命变长。TEM观察未发现明显的氦泡组织;动态拉伸实验表明,充氚促进裂纹尖端位错的发射和增殖;HR-1、HR-2不锈钢微观断裂过程相似,可表述为氚致微裂纹的形核-形成微空洞-微空洞长大-空洞连接(断裂)。氚、氦使无位错区减小甚至消失。