吸附促进位错发射,运动导致脆性裂纹形核

在透射电子显微镜中原位观察了Ａｌ单晶吸附Ｈｇ原子后加载方前方位错组态的变化以及微裂纹的形核过程。结果表明：液体金属吸附后能促进位错的发射，增殖和运动；     

射频反应磁控溅射制备氧化铬薄膜技术及性能

研究了采用射频反应溅射方法制备氧化铬耐磨镀层的技术和薄膜的性能.结果表明,采用金属靶材进行射频反应溅射时,由于靶材与反应气体的反应,会出现两种溅射模式,即金属态溅射和非金属态溅射,非金属态溅射模式的沉积速率很低.氧化铬薄膜的硬度主要决定于薄膜中Cr2O3含量,在供氧量不足时会生成低硬度的CrO,制备高硬度氧化铬薄膜需要采用尽可能高的氧流量进行溅射.采用在基片附近局域供氧,可以实现高溅射速率下制备出高硬度的氧化铬薄膜.     

铝合金的应力腐蚀和氢致裂纹研究

用抛光的恒位移试样在加载条件下跟踪观察了高强度铝合金在充氢条件下氢致裂纹的产生和扩展过程,结果表明,裂纹前端的塑性区随时间而逐渐增大,当它发展到临界条件时就导致氢致滞后裂纹的产生和扩展。在高纯水及3.5％NaCl水溶中应力腐蚀裂纹的产生和扩展也是以氢致滞后塑性变形为先导的。研究了试验温度对K_(ISCC),da/dt和稳定放氢总量的影响。结果表明,随试验温度升高,K_(ISCC)急剧下降,da/dt升高。这和试样在PH≤3.5的HCl溶液中浸泡充氢后的放氢总量随温度升高相一致。也研究了不同极化电压对da/dt以及放氢总量的影响,结果表明阴极极化和阳极极化均使da/dt升高,但阳极极化更为明显,这和极化对放氢量的影响相一致。纯水中加NaCl将使室温K_(ISCC)明显下降,但对高温时的K_(ISCC)影响不大,这和NaCl能使室温充氢后的放氢量明显增加,但对高温充氢后的放氢量影响很小相一致     

阴极充氢TiAl中氢化物的研究

由于TiAl基合金具有较低的密度和很好的高温强度,作为一种新型宇航结构材料,已经引起了广泛的注意。由于这种材料在使用中要在氢气氛中工作,因而氢对其性能的影响也是一个必须研究的问题。在高温氢气氛中处理后,TiAl中将固溶进大量的氢,这些氢在随后的冷却中将以氢化物形式析出,这些氢化物会显著影响TiAl合金的力学性能和断裂行为。因而有必要对TiAl中氢化物的形成规律及结构性能进行深入的研究,但目前这方面仅有少量     

TiAl的氢化物脆和滞后断裂机理

Ｔｉ５０Ａｌ存在两类氢脆，即氢化物引起的脆性以及原子氢引起的滞后断裂。室温时ＴｉＡｌ中的氢全部变为氢化物，当氢浓度较低时为（ＴｉＡｌ）Ｈｘ；当氢浓度很高时将生成多种氢化物。随氢化物含量升高，ＫＩＣ下降，即显示氧化物脆。表面镀Ｎｉ－Ｐ避免阴极腐蚀后预充氢使氢化物饱和，然后加载充氢，进入的原子氢通过扩散，富集后能导致滞后断裂。     

钝化膜应力导致不锈钢应力腐蚀的研究

用恒位移加载台, 在透射电子显微镜(TEM)中原位观察应力腐蚀前后裂尖前方位错组态的变化以及微裂纹的形核和扩展. 结果表明, 310不锈钢在沸腾的25% MgCl²水溶液中应力腐蚀时腐蚀过程本身能促进位错发射、增殖和运动. 当腐蚀促进的位错发射和运动达到临界状态时, 应力腐蚀裂纹形核和扩展. 测量表明, 321不锈钢在沸腾MgCl²中自然腐蚀时表面钝化膜会产生一个附加拉应力, 它可能是腐蚀促进位错发射和运动的原因.     

中频溅射法制备薄膜电池正极LiCoO2薄膜结构的研究

采用大型中频磁控溅射系统制备了全固态薄膜电池用LiCoO_2阴极薄膜材料,研究了退火前后其结构及形貌的变化。结果表明,沉积的LiCoO_2薄膜具有晶态结构;沉积状态薄膜的晶体取向决定着退火后薄膜的晶体择优取向,退火只是使晶粒更加完整,并使择优取向发展得更好;沉积过程的O_2/Ar(氧分压)对薄膜的晶体取向影响很大,适当控制沉积条件,采用工业规模的中频磁控溅射设备可以制备出取向良好的LiCoO_2薄膜阴极材料。     

磁场促进位错发射和运动的TEM原位研究

退火纯铁试样在磁场中拉伸时,上屈服点消失而下屈服点下降。这就间接表明,磁场的存在能降低位错运动的阻力,促进位错的发射、增殖和运动。研究位错发射、增殖和运动最直接的方法是在透射电镜(TEM)中原位拉伸。但由于无法在TEM中外加高磁场,因而国内外一直无人利用TEM原位研究磁场对位错发射、增殖和运动的影响。我们设计了一个恒位移加载台,已用它原位研究了应力腐蚀过程中位错的发射、增殖和运动。利用这个加载台,可在TEM中原位研究磁场对位错发射、增殖和运动的影响。最初用高纯铁进行实验,发现磁场确实能促进位错发射和运动。但由于纯铁试样的TEM图片质量不高,故改用铁镍合金。本文将首先报道磁场对铁镍合金位错发射、增殖和运动的影响。     

吸附促进位错发射、增殖和运动的TEM观察

由液体金属脆断的断裂韧性K_(IC)(L)可算出裂纹扩展的阻力R=(1-v~2)K_(IC)~2(L)/E,它比材料的表面能γ大1～3个数量级.因而不能用Griffith脆性断裂理论R=2γ来描述,只能用Orowan理论,即R=2γ_(eff)=2γ γ_p,其中γ_p 为局部塑性变形功. 对于液体金属脆,实验测出塑性变形功γ_p=(10～1000)γ.这表明,液体金属吸附而导致脆断的过程伴随大量的局部塑性变形,而且断裂能主要消耗在局部塑性变形上.