原子探针层析技术(APT)最新进展及应用

原子探针层析技术(APT)是具有原子尺度空间和质量分辨率的材料表征和分析手段.近几年来,在原子探针设备和数据软件分析技术方面有很大改善和进步.本文在介绍APT最新进展的基础上,以高强度低合金(HSLA)钢和铝合金为研究对象,讨论了APT在传统结构材料研究中的独特优势.     

多向复合材料层板弹性模量的计算

本文推导了计算多向复合材料层板弹性模量的公式，计算结果与实验结果符合得很好。     

利用APT对RPV模拟钢中界面上原子偏聚特征的研究

核反应堆压力容器(RPV)模拟钢样品经过660℃调质处理和370℃时效3000 h后,用原子探针层析法研究了晶界和相界面上原子偏聚的特征.结果表明,Ni,Mn,Si.C,P和Mo在晶界处均有不同程度的偏聚,偏聚倾向由强到弱依次为:C,P,Mo,Si,Mn和Ni.Cu在晶界处会出现贫化现象.Si在晶界上的偏聚程度与晶界的特性有关.在这几种元素中,C在晶界上偏聚的宽度最大,如以成分分布图中浓度峰的半高宽来比较,C的偏聚宽度是Mn,Ni和M0的1.5倍.在富Cu相与α-Fe的相界面处,Ni和Mn有明显的偏聚,而C,P.Mo和Si倾向偏聚在相界面的α-Fe一侧,且偏聚的程度比晶界处的低.     

显微组织对Zr-1．0Nb合金耐腐蚀性能的影响

将最后一次冷轧前的Zr-1·0Nb合金分成三组,在680℃、800℃和1000℃分别保温5h、1h和0·5h,最后一次冷轧后将在680℃和800℃处理的两种样品分组在500℃和560℃分别保温30h和10h后空冷,将在1050℃处理的样品在560℃保温10h后空冷,得到五种热加工工艺不同的样品,分别标记为680℃/500℃、680℃/560℃、800℃/500℃、800℃/560℃和1000℃/560℃。将它们放在350℃,0·01mol·L-1LiOH水溶液中进行腐蚀。图1为经过不同热处理的Zr-1·0Nb合金样品在LiOH水溶液中的腐蚀增重曲线,可以看出耐腐蚀性能按800℃/500℃、680℃/500℃、800℃/560℃、680…     

热轧态LT24铝合金溶质原子的偏聚规律

采用原子探针层析技术(APT)等测试手段分析了LT24铝合金热轧后合金元素的偏聚规律。结果表明:热轧态铝合金晶粒内部有成分为Al0.5Mg(Si0.7Cu0.3)的析出相,析出相与基体之间的界面处没有元素偏聚。溶质原子Mg、Si、Cu在晶界处偏聚,在晶界处的偏聚规律与晶粒内部的相反,Cu的偏聚倾向远大于Si和Mg,晶界处Cu的含量达到基体Cu含量的45倍左右。基于实验结果,讨论了合金元素偏聚的规律及其对材料性能的影响。     

哈三3号机高、中压缸通流改造及通流间隙调整

哈三3号机组自1996年1月27日168h试运结束进入试生产阶段以来，机组运行一直比较稳定．但在主蒸汽参数达到额定参数工况下，汽轮机出力达不到600MW。针对这一问题进行了分析。并阐述了最后解决问题的途径和方法。     

水化学及合金成分对锆合金腐蚀时氧化膜显微组织演化的影响

将Zr-4和成分接近ZIRLO的3#合金样品置于高压釜中,经过360℃,18.6 MPa的0.01 mol/L LiOH水溶液腐蚀1 50 d后,增重分别达到310 mg/dm^2和82 mg/dm^2,3#合金的耐腐蚀性能明显优于Zr-4.用透射电镜、扫描电镜和扫描探针显微镜研究了两种样品经过70 d和150 d腐蚀后,氧化膜不同深度处的显微组织和晶体结构;研究了氧化膜的断口形貌和氧化膜的表面形貌.结果表明：Zr-4氧化膜中的空位比3#合金氧化膜中的更容易通过扩散凝聚形成孔洞簇和晶界微裂纹,也容易发展成平行于氧化膜/金属界面的裂纹,导致腐蚀转折提早发生,这与Li^＋和OH^-渗入氧化膜后降低氧化锆表面自由能的程度有关.从氧化膜表面晶粒形貌判断,Zr-4样品形成氧化锆后的表面自由能比3#合金样品形成氧化锆后的低,这是合金成分不同引起的一种差异,也可能是Zr-4样品在LiOH水溶液中的耐腐蚀性能比3#样品差的一个重要原因.     

滑石粉白度表示方法对白度值影响的研究

中国是世界上最主要的滑石粉出口国,影响滑石粉产品价值的最重要的物理性能指标是白度。本文比较了辽宁海城产微细目滑石粉不同表示方法检测的白度值,结合实验数据分析了滑石粉白度的测定和表示方法的现状及存在的问题,提出滑石粉的白度表示方法亟待与国际标准接轨,以提高滑石粉出口的附加值。     

含氟两亲性聚合物刷构筑及防污应用研究进展

表面接枝聚合物刷是一种改善表面理化性质,防止蛋白质等生物大分子和其他污损生物吸附的有效方法。含氟聚合物由于其强疏水性、低表面能和低表面粘附力等特点,是构建两亲性聚合物刷的理想组分之一。本文概述了含氟两亲性聚合物刷的构筑方法、种类和防污机理,着重介绍了该类涂层在抗蛋白、抗菌、藻类以及其他污损生物吸附方面的最新研究成果,详细分析了含氟两亲性聚合物刷化学组成、表面重构和弹性模量等因素对微相分离行为以及防污性能的影响规律。亲疏水组分比例会对涂层的相分离行为产生影响,改变亲疏水组分比例可以形成不同尺度、不同形貌的相分离结构,进而影响涂层的防污性能。亲疏水组分的连接方式会影响涂层表面的重构行为,实现涂层亲疏水性能的转变,进而实现调控涂层表面的防污行为。从分子设计层面初步揭示了含氟两亲性聚合物刷的防污机理。最后指出构筑新型的多种防污机制协同作用的多功能化含氟两亲性聚合物刷,是未来两亲性聚合物涂层的主要发展方向。     

Ni对RPV模拟钢中富Cu原子团簇析出的影响

用原子探针层析技术和时效模拟方法,研究了不同Ni含量并且提高了Cu含量的反应堆压力容器（RPV）用模拟钢中富Cu、富Ni和富Mn原子团簇的形成。结果表明,提高钢中的Ni含量会促使富Cu原子团簇的析出,富Cu原子团簇中含有Ni和Mn。实验检测到富Ni的原子团簇,团簇中含有Cu和Mn,富Ni原子团簇可以作为富Cu原子团簇析出时的形核区。实验还检测到富Mn原子团簇,当Mn原子团簇中含有较高的Ni时,它也可以成为富Cu原子团簇析出时成核的地方。由于钢中的合金元素Ni在形成富Ni原子团簇后会成为富Cu原子团簇析出时成核区,因而提高Ni的含量将促进富Cu原子团簇的析出,这是合金元素Ni会增加压力容器钢中子辐照脆化敏感性的本质原因。