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。     

氦离子辐照对镍基合金硬度的影响

在室温下对镍基合金进行了氦离子辐照,利用纳米压痕仪测试了微观硬度,利用慢正电子多普勒展宽谱(Doppler Broadening Spectrum,DBS)和透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)分析了微观缺陷,利用离子束分析弹性反冲探测(Elastic Recoil Detection,ERD)技术测量了氦的浓度深度分布。结果显示合金样品的硬度随剂量而增大,退火后合金样品硬度增量有所减小,并观测到氦泡生成。合金硬化的主要原因是由于氦离子辐照产生了1-7 nm的缺陷团簇,而退火后不稳定缺陷的回复及氦-空位复合体数量的减少造成了硬化强度减弱。     

掺La的PbTiO_3压电陶瓷中Pb空位的正电子湮灭研究

在ABO_3钙钛矿型结构的压电陶瓷中掺入不同化合价的杂质离子会产生组分缺陷,这对材料机电性能有重要影响。Tsuda等研究了掺Gd的BaTiO_3的正电子寿命谱,证明了正电子对掺Gd所造成的Ba空位是敏感的。笔者曾用PAT对掺Bi的Pb(Zr_(0.55)Ti_(0.45)O_3作了研究,发现正电子捕获率K随掺Bi量增大有减小的趋势,这可能是因为Bi大部分进入B位的缘故。为了证实正电子对Pb空位的敏感性,以便评价PAT作为一种研究Pb空位等陶瓷微观缺陷的手段的意义,本工作改换了La作为掺杂剂,因为La的离子半径较大,一般     

非晶态FeCuNbSiB系合金结构缺陷的正电子湮没研究

通过测量不同温度下退火的非晶合金Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９和Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ１．５Ｍｏ１．５Ｓｉ１３．５Ｂ９的正电子湮没有寿命谱，配合Ｘ射线衍射分析，研究了非晶合金结构缺陷随退火温度的变化。结果表明，非晶合金中存在两种类型的自由体积。正电子湮没有寿命随样品退火温度的变化曲线对应着结构弛豫，局域晶化和完全晶化阶段。     

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。     

用正电子湮没技术研究新锆合金包壳的离子辐照效应

国产Zr-Sn-Nb系新锆合金SZA-4和SZA-6是CAP1400大型先进压水堆包壳材料的主要候选材料,对其辐照性能的研究可为制备工艺改进提供科学依据。在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器辐照终端,在300 ℃温度下,用100 MeV的Fe束流对两种新锆合金包壳管材进行5 dpa剂量辐照。辐照前后的正电子湮没寿命测量表明：两种样品辐照前湮没寿命为Zr中单空位寿命,表明管材制备过程中最后的退火温度和时间尚未完全消除加工引入的缺陷;两种样品辐照后的正电子湮没寿命减小,分析表明这是由于辐照导致Fe在锆合金中重新分布,主要分布在bcc结构的β-Nb沉淀相颗粒与hcp结构的α-Zr基体之间具有开空间的相界,正电子被相界捕获,与周围Fe原子电子湮没,造成湮没寿命减小。     

FeZrB（Cu）系纳米晶软磁合金原子近邻结构的EXAFS研究

本用EXAFS方法研究了Fe85Zr9B6和Fe84Zr9B6Cul合金退火过程中Fe和Zr原子近邻配位结构的变化。表明在823K以下整个退火过程中Zr原子始终存在于非晶相中，没有进入晶化相。晶化相为bccα－Fe。Cu的加入降低了晶化温度。     

高能激光束引燃自蔓延合成共晶Al/Cu合金组织结构及性能

针对共晶Al/Cu系粉末压坯,采用激光引燃自蔓延烧结技术(SHS)制备烧结Al/Cu合金,用扫描电镜(SEM)、金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)以及布氏硬度计研究了压制压力和激光功率与作用时间对烧结合金微观结构、致密性及硬度的影响.研究结果表明,随着激光功率提高和作用时间延长,烧结合金组织均匀性得到提高,相对密...     

Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金化过程的X射线衍射和正电子湮没研究

采用Ｘ射线衍射和正电子湮没多普勒展宽测量相结合，研究了纳米晶态材料Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９的结构随退火温度的变化。实验结果表明：急冷非晶样品在４８０℃开始明显晶化，基体中析出体心立方结构的α－Ｆｅ（Ｓｉ）固溶体。随着退火温度的高，非晶漫峰不断减弱，而晶态相的衍射谱逐渐增强。进一步计算对衍射谱的分离，给出了晶化分数和非晶相平均原子间距随退火温度的变化规律。正电子湮没实验证实了约５５０     

用正电子湮灭技术观测时效退火处理对永磁材料Fe-Cr-Co-Si和Sm_2(Co、Fe、Cu、Zr)_(17)微观结构的影响

本工作利用正电子湮灭方法研究了时效退火处理对两种磁性材料Fe-Cr-Co-Si和Sm_2(Co、Fe、Cu、Zr)_(17)微观结构的影响。Fe-Cr-Co-Si永磁合金具有机械加工性能好,最大磁能积高的优点,适于在需要加工的情况下应用。Sm_2(Co,Fe,Cu,zr)_(17)是一种性能十分优良的第二代稀土化合物的永磁材料。它的最大磁能积高达30兆高·奥。这两种永磁材料经时效退火处理,磁性能(矫顽力和磁能积)明显提高。为了进一步提高磁性能和继续设计新的磁性材料,就需要深入探讨材料的宏观性能和微观结构之间的联系。这是当前磁性材料物理研究的一个显著的趋势。目前在研究这类问题的实验中,国外已经使用了核磁共振、穆斯鲍尔效应和μ介子