超高真空CVD生长的Si1-xGex合金组分变化与表面偏析现象

系统分析了利用超高真空CVD技术在Si衬底上外延Si1-xGex 合金的体内组分分布情况和Ge的表面偏析现象。用SIMS对Si和Ge的组分作了深度剖析。在生长过程中 ,组分均匀 ,在表面Ge浓度减小 ,Si浓度没有明显变化。在不经HF酸清洗和在HF酸中去掉表面自然氧化层的两种情况下 ,用XPS分别对外延层表面进行了定量分析 ,得到Ge的表面偏析与表面自然氧化相关的结论     

超高真空CVD生长的Si1—xGex合金组分变化与表面偏析现象

系统分析了利用超高真空ＣＶＤ技术在Ｓｉ衬底上外延Ｓｉ－ｘＧｅｘ合金的体内组分分布情况和Ｇｅ的表面偏析现象。用ＳＩＭＳ对Ｓｉ和Ｇｅ的组分作了深度剖析。在生长过程中,组分均匀,在表面Ｇｅ浓度减小,Ｓｉ浓度没有明显变化。在不经ＨＦ酸清洗和在ＨＦ酸中去掉表面自然氧化层的两种情况下,用ＸＰＳ分别对外延层表面进行了定量分析,得到Ｇｅ的表面偏析与表面自然氧化相关的结论。     

二元合金薄膜的表面偏析

本文评述了广泛应用于描述平衡态和动态偏析的修正Darken模型。该模型首次提出了偏析的驱动力是化学势梯度,并成功地应用于定量描述体块材料的平衡态和动态的表面偏析。在考虑到薄膜体系中的尺寸效应后,引入了一个约束条件,再将其应用于修正的Darken模型,实现了在所有的浓度和薄膜厚度范围内,对合金薄膜体系的平衡态和动态的表面偏析的模拟计算。并利用该模型模拟了N(i111)Cu二元合金薄膜系统的平衡态和动态的表面偏析。     

Fe-C二元合金凝固过程枝晶偏析的数值模拟研究

利用元胞自动机法对Fe-C二元合金过冷熔体中枝晶的生长过程进行了模拟,其中明确地将液相溶质浓度与固相溶质浓度区分开,并探讨了冷却速率、液相溶质扩散系数以及固相溶质扩散系数对枝晶偏析的影响规律。模拟结果表明:随着冷却速率的增大,固相中溶质浓度波动不断加剧,且枝晶偏析程度增大,但偏析程度的增大趋势逐渐减缓;当液相扩散系数变化时,液相溶质扩散系数越小,其微观偏析越严重,此外,固相中溶质的波动随液相扩散系数的增大而减小;当固相溶质扩散系数变化时,在枝晶中心附近,微观偏析程度基本保持一致,而在远离中心点的外围区域,微观偏析程度的波动十分明显。     

气体吸附诱导Cu(Au)合金中Au原子的偏聚和富集

合金中的表面成分和相偏析会改变其功能,尤其是在表面结构和化学起着至关重要作用的应用中.例如,合金催化剂的表面状态显著影响其在异相催化和电化学过程中的催化性能.表面成分偏析被认为是由表面能的差异驱动,以减少合金体系的总自由能.然而,目前合金中成分偏析的原子尺度进程还尚不清楚,尤其是对于气体分子诱导的成分偏析,在该过程中可能同时发生结构和化学重排.本文通过像差校正环境TEM从原子尺度研究了固溶态Cu(Au)合金在CO气氛下的表面偏析行为. CO气氛能够诱导Cu(Au)合金表面形成有序结构,在很大程度上改变合金的表面化学性质.高温条件下, CO气氛会进一步促进Au原子通过特定的"原子通道"进行扩散,在合金表面偏聚和富集.富集形成的Au纳米颗粒与合金表面在形貌和结构方面发生了丰富的动力学交互作用.这其中CO气体吸附也起着重要的作用.这些原子尺度的研究结果为双金属合金的表面偏析和去合金化机理提供了直接证据,并突出了气体吸附物在这些表面行为中的作用.     

用热分析法快速测定高铅青铜的比重偏析

本文根据热分析能有效地快速反映液相线温度随成份不同而变化的原理，把高铅青铜因产生比重偏析而导致化学成份的变化快速准确地反映在热分析曲线上，从而实现了对比重偏析的测定．配制不同成份的铅青铜合金，把在选定的样杯上测取的某处液相转变温度及该处冷凝后的含铅量（即偏析程度）进行回归，得到定量反映比重偏析的方程．     

UHV/CVD生长锗硅材料的偏析现象

本文对利用超高真空CVD方法生长的Si1-xGex合金外延层中的锗表面分布情况和Ge在界面偏析现象进行了深入的研究.通过XPS和SIMS图谱的研究,指出表面由于锗的偏析,造成锗在体内和表面的含量不同,在低温时生长锗硅合金,表面氢原子的吸附可有效地抑制锗的偏析,但随着温度的升高,氢的脱附造成锗的偏析现象更加明显.     

用表面偏析法研究磷原子在Ni_(84)P_(16)非晶合金中的扩散

用 AES 原位加热的方法研究了 Ni_(84)P_(16)非晶合金中磷原子的表面偏析现象。在实验温度范围内,磷向自由表面的偏析是由体扩散控制的,表面浓度 C_S 随退火时间 t 的变化符合 Hoffmann—Erlewein关系(H—E关系)。在250—350℃温区内,磷原子单独向表面偏析,扩散系数 D 位于1.1×10~(-24)—9.0×10~(-22)m~2s~(-1)之间,D 与 T 符合 Arrhenius 关系,其中指数前因子 D_0=2.81×10~(-6)m~2s~_(-1),扩散激活能E_0=1.70eV。在380℃退火时,晶化产生的晶界加速 P 偏析,同时促进 Ni 向自由表面扩散。     

镍基单晶高温合金DD403显微偏析

采用选晶法在改进型Bridgman定向凝固炉中制备镍基单晶高温合金DD403,利用电子探针(EPMA)技术研究了DD403合金在枝晶生长条件下的显微偏析。结果表明,随着抽拉速率增加DD403的偏析程度逐渐加剧。偏析于枝晶间元素Al、Ti和枝晶干元素Co、W的偏析程度随着抽拉速率的增加而增大,而合金元素Mo和Cr的偏析比接近于1,基本不存在偏析,且偏析比随抽拉速率增加没有明显变化。研究结果同时表明,随着抽拉速率增加DD403的共晶含量逐渐增加。     

新型熔炼工艺下GH4169合金的凝固组织控制研究

为探求新型熔炼工艺(三联)下GH4169合金大型重熔锭组织调控、元素偏析改善的方法,研究了熔速对氩气保护电渣重熔GH4169合金重熔锭枝晶间距、Laves相的尺寸及分布和显微疏松的影响,定量分析了熔速对组织与成分偏析的影响规律.研究发现:随着熔速的增加,GH4169合金重熔锭边缘处的枝晶间距基本保持不变;中心处二次枝晶间距呈增大趋势.边缘和中心处的疏松尺寸随熔速增加变化平缓,R/2处先增大后减小.心部的Laves相比例较高且随着熔速增加呈上升趋势,而R/2处趋势相反;重熔锭不同部位的偏析区比例随熔速无明显变化.枝晶间距越小,越有利于减轻偏析.     

模拟微区法研究2024铝合金表面膦酸的自组装及缓蚀行为

在2024合金微区成分分析的基础上,通过粉末冶金法制备模拟AlCuMg偏析相以及模拟基体合金,通过动电位扫描、开路电位监测、电偶电流测试,并结合扫描电子显微镜观察,研究十四烷基膦酸在2024合金以及模拟微区合金表面的自组装行为和缓蚀性能。实验结果表明膦酸在模拟基体和富铜相表面均能吸附成膜,2024合金表面吸附膜的微区分布与偏析相和基体之间的电偶效应有关。偏析相区域获得自组装膜保护是抑制铝合金局部腐蚀的关键。     

α-β两相钛合金棒材常见偏析缺陷分析

对α-β两相钛合金棒材中发现的偏析缺陷进行了分析,并提出了减少或消除偏析缺陷的解决措施。结果表明:α-β两相钛合金棒材中的偏析缺陷一般以亮斑形式存在;偏析可分为间隙元素偏析和主合金化学成分偏析两大类,主合金化学成分偏析又可以分为合金元素贫化、α相稳定元素(主要是铝)富化和β相稳定元素富化3种;棒材中偏析缺陷的产生一般与合金熔炼有关,为了减少或消除偏析,应加强配料过程中间合金选择、电极制备(混布料)、合金熔炼等工艺的控制,并注重各工序间的质量检验。     

Zn对Mg-6Al合金凝固的溶质偏析及组织的影响

采用液态淬火方法得到了Mg-6Al和Mg-6Al-0.5Zn合金固液共存界面试样,表征了溶质Al在这两种合金中的凝 固偏析特征,研究了Zn对Mg-6A1合金凝固溶质偏析和凝固组织的影响.结果表明:Al元素在Mg-6A1合金中的近平衡分配系数是0.33,偏析比为2.17,最大偏析率为0.43.Zn的加入使Mg-6A1合金...     

中心偏析对连铸钢及其HAZ冲击性能的影响

研究了中心偏析对连铸10CrNi3MoV钢钢板及其焊接接头HAZ表面和心部冲击性能的影响,试验结果表明,中心偏析恶化了中心位置钢板及其HAZ的冲击性能;板厚中心位置试样的冲击功相对于表面位置的有一定下降,下降幅度随试验温度的降低有增大趋势。     

短纤维增强铝铜二元合金复合材料凝固偏析的数值模拟

根据凝固过程中的守恒原理,建立了铝基复合材料凝固过程的数学模型.根据所建立的模型对氧化铝短纤维增强铝铜二元合金复合材料进行数值模拟,模拟结果表明:氧化铝短纤维周围有低熔点物质及溶质富集;随冷却速度增大,复合材料基体偏析加剧;随复合材料中纤维体积分数增大,基体中偏析减小.     

合金表面偏析理论研究及其进展

本文综述和介绍合金表面偏析理论及其研究现状和进展。内容包括:1)热力学平衡表面偏析方程的推导,描述偏析作用的弹性应变能理论,化学键能理论和金属电子理论,以及偏析焓和合金力学参量,热力学参量和化学参量之间的关系。2)在离子轰击和高温辐照条件下的合金表面成份变化和非平衡表面偏析,合金中优先溅射效应和缺陷运动对表面偏析的影响,以及研究非平衡表面偏析的基本方法。     

Ti-2.5Cu合金铸锭微区成分分析

真空自耗电弧炉熔炼方法生产的钛合金锭可能存在许多缺陷,如难熔金属夹杂、间隙元素偏析、合金元素偏析所致的组织缺陷、反常的α相形态等组织缺陷以及化学成分的偏析.其中宏观偏析是必然存在且最难解决的一个,本文对典型Ti-2.5Cu钛合金进行了微区成分分析和宏观成分分析,得出了合金元素宏观和微观偏析的规律,并探讨了引起宏观偏析的微观原因.     

GH742中γ′相和γ基体成分随时效时间和温度的变化规律研究

利用透射电镜能谱法(TEM-EDX)研究了GH742合金中γ′和γ基体两相成分随温度和时效时间的变化规律.结果表明:合金在1050℃时效时,γ′相和γ基体的成分在时效初期变化较大,当时效时间超过1440min后,γ′相和γ基体的成份基本稳定.合金在750～1100℃时效时,γ′相和γ基体的成分均随着温度的升高而发生变化,其中γ基体的成分随温度变化较明显.合金中各元素在γ′和γ两相中的偏析率Cγ′/ Cγ变化规律研究表明:Ti,Al,Nb,Ni等γ′形成元素的偏析率均随着时效温度的升高而降低,而Cr,Co,Mo等γ形成元素的偏析率均随着时效温度的升高而增大.     

合金凝固微观偏析模型化研究进展

全面综述了合金凝固微观偏析模型化方面的研究,介绍了该领域内的代表性工作以及最新的研究进展,包括典型的二元合金微观偏析模型、多元合金偏析模型以及微观偏析模型化与相图计算耦合方面的工作。重点关注了枝晶形貌、固相反扩散、热力学数据获取效率等因素对微观偏析模拟的影响,并指出了该领域需要进一步研究的问题。     

一种高性能低偏析耐蚀合金的研究

研究了硫对Hastelloy C-4合金凝固偏析和耐蚀性的影响。结果表明，严格控制硫含量，能减小固液两相区的间隔和温度范围以及合金的偏析程度，明显改善合金耐蚀性能。