Spas ji bo serdana Nature.com.Guhertoya geroka ku hûn bikar tînin piştgirîya CSS-ê sînordar e.Ji bo ezmûna çêtirîn, em pêşniyar dikin ku hûn gerokek nûvekirî bikar bînin (an jî Moda Lihevhatinê ya di Internet Explorer de neçalak bikin).Di vê navberê de, ji bo misogerkirina piştgirîya domdar, em ê malperê bê şêwaz û JavaScript pêşkêş bikin.
Pola zengarnegir a ku bi berfirehî tê bikar anîn û guhertoyên wê yên şilandî ji ber qata pasîfasyonê ya ku ji oksîdê kromê pêk tê, di şert û mercên hawîrdorê de li hember korozyonê berxwedêr in.Korozyon û erozyona pola bi kevneşopî bi hilweşandina van qatan re têkildar e, lê kêm kêm di asta mîkroskopî de, li gorî eslê nehomojeniya rûkalê ve girêdayî ye.Di vê xebatê de, heterojeniya kîmyewî ya nanopîvana ku ji hêla mîkroskopiya spektroskopî û analîza kemometrîk ve hatî vedîtin bi rengek neçaverêkirî li ser hilweşandin û korozyona seryûmê sar a polayê zengarnegir super duplex 2507 (SDSS) serdest e.aliyê din.Her çend mîkroskopiya fotoelektronê ya tîrêjê ya X-tîrêjê nixumandî bi rengek yekgirtî ya qata Cr2O3 ya xwezayî nîşan da, SDSS-a sar a sar encamên pasîvasyonê nebaş nîşan da ji ber belavkirina herêmî ya nanogiravên dewlemend ên Fe3+ li ser qata oksîdê Fe/Cr.Ev zanîna di asta atomê de têgihiştinek kûr a korozyona polayê zengarnegir peyda dike û tê çaverê kirin ku bibe alîkar ku li dijî korozyona metalên bi aliyiya bilind ên mîna hev şer bike.
Ji îcadkirina pola zengarnegir, berxwedana korozyonê ya aligirên ferrokromiumê ji kromê re tê veqetandin, ku oksîdek/oxyhydroxide xurt pêk tîne ku di pir hawîrdoran de tevgera pasîfbûnê nîşan dide.Li gorî polên zengarnegir ên konvansiyonel (austenitic û ferritic), polayên zengarnegir ên super duplex (SDSS) yên bi berxwedana korozyonê çêtir xwedan taybetmendiyên mekanîkî yên çêtir in1,2,3.Zêdebûna hêza mekanîkî rê dide sêwiranên sivik û tevlihevtir.Berevajî vê, SDSS-a aborî xwedan berxwedanek bilind e li hember korozyona qulikê û qulikê, ku di encamê de jiyanek karûbarê dirêjtir û serîlêdanên berfirehtir di kontrolkirina qirêjiyê, konteynerên kîmyewî, û pîşesaziya neft û gazê ya deryayê4 de peyda dike.Lêbelê, rêza teng a germahiyên dermankirina germahiyê û pêkhatina nebaş sepana wê ya pratîkî ya berfireh asteng dike.Ji ber vê yekê, SDSS hate guheztin da ku taybetmendiyên jorîn baştir bike.Mînakî, guherandina Ce û zêdekirinên bilind ên N 6, 7, 8 di 2507 SDSS (Ce-2507) de hatine destnîşan kirin.Giraniyek guncan a ji %0,08 wt. elementa erdê kêm (Ce) bandorek bikêr li ser taybetmendiyên mekanîkî yên DSS heye, ji ber ku ew safîkirina genim û hêza sînorê genim çêtir dike.Berxwedana lixwekirin û korozyonê, hêza tîrêjê û hêza hilberandinê, û xebata germ jî baştir bûne9.Mîqdarên mezin ên nîtrojenê dikare şûna naveroka nîkelê biha bigire, SDSS-ê bihatirtir dike10.
Di van demên dawî de, SDSS di germahiyên cihêreng de (germahiya nizm, sar û germ) bi rengek plastîkî hate deform kirin da ku taybetmendiyên mekanîkî yên hêja6,7,8 bi dest bixe.Lêbelê, berxwedana korozyonê ya hêja ya SDSS ji ber hebûna fîlimek oksîdê ya zirav a li ser rûxê ye, ku ji hêla gelek faktoran ve tê bandor kirin, wek mînak hebûna gelek qonaxên bi sînorên genim ên cihêreng, barînên nedilxwaz û reaksiyonên cihêreng.mîkrosaziya nehomojen a hundurîn a qonaxên cûrbecûr ên austenîtîk û ferritî tê deform kirin 7 .Ji ber vê yekê, lêkolîna taybetmendiyên mîkrodomîna fîlimên bi vî rengî di asta strukturên elektronîkî de ji bo têgihiştina korozyona SDSS girîngiyek girîng e û teknîkên ceribandinê yên tevlihev hewce dike.Heya nuha, rêbazên hesas ên rûxê yên wekî Auger spectroscopy elektron11 û spektroskopiya fotoelektronên X-tîrêjê12,13,14,15 û her weha pergala fotoelektrona fotoelektronê ya tîrêjê ya hişk, rewşên kîmyewî yên heman elementê li nuqteyên cihê yên fezayê li ser pîvana nanoyê ji hev vediqetînin, lê pir caran bisernakeve.Çend lêkolînên vê dawiyê oksîdasyona herêmî ya kromê bi tevgera korozyonê ya 17 polayê zengarnegir austenitic, 18 pola zengarnegir austenitic, û SDSS 19, 20 ve girêdayî ye. Lêbelê, van lêkolînan bi giranî li ser bandora heterojeniya Cr (mînak, rewşa berxwedana oksîdasyonê ya Cr3+ li ser korozyonê.) sekinîne.Heterogeniya alîgir di rewşên oksîdasyona hêmanan de dikare ji hêla pêkhateyên cûda yên bi heman hêmanên pêkhatî ve, wek oksîtên hesin, çêbibe.Van pêkhateyan mezinahiyek piçûk a ku ji hêla termomekanîkî ve hatî hilberandin, ku nêzikî hevûdu ye, mîras digirin, lê di pêkhatin û rewşa oksîdasyonê de cûda dibin16,21.Ji ber vê yekê, eşkerekirina hilweşandina fîlimên oksîdê û dûv re qutkirin pêdivî bi têgihîştina nehomojeniya rûkalê di asta mîkroskopî de heye.Tevî van pêdiviyan, nirxandinên mîqdar ên wekî heterojeniya oksîdasyona aliyî, nemaze hesin li ser pîvana nano/atomî, hîn jî kêm in û girîngiya wan ji bo berxwedana korozyonê nehatiye lêkolîn kirin.Heya van demên dawî, rewşa kîmyewî ya hêmanên cihêreng, wek Fe û Ca, li ser nimûneyên pola bi karanîna mîkroskopiya fotoelektronê ya tîrêjê ya nerm (X-PEEM) di tesîsên tîrêjên senkrotroron ên nanopîvan de bi qastî hate şirove kirin.X-PEEM digel teknîkên spektroskopiya rontgenê (XAS) ya bi kîmyewî hesas, pîvandina XAS-ê bi vesazkirina mekanî û spektralê ya bilind gengaz dike, agahdariya kîmyewî li ser pêkhateya elementê û rewşa wê ya kîmyewî bi çareseriya fezayî heya pîvana nanometer 23 peyda dike.Vê çavdêriya spektroskopî ya cîhê destpêkê di bin mîkroskopê de ceribandinên kîmyewî yên herêmî hêsan dike û dikare bi cîhî guhertinên kîmyewî yên ku berê nehatine vekolandin di qata Fe de destnîşan bike.
Vê lêkolînê feydeyên PEEM-ê di tesbîtkirina cûdahiyên kîmyewî de di nanopîvan de dirêj dike û ji bo têgihîştina tevgera korozyonê ya Ce-2507 rêbazek analîza rûkala asta atomî ya têgihîştî pêşkêşî dike.Ew daneyên kemometrîk ên koma K-means24 bikar tîne da ku nexşeya pêkhateya kîmyewî ya gerdûnî (heterojenî) ya hêmanên têkildar, digel ku rewşên wan ên kîmyewî di nûneriyek statîstîkî de têne pêşkêş kirin, bikar tîne.Berevajî doza kevneşopî ya korozyonê ya ku ji ber hilweşîna fîlima oksîdê kromê pêk tê, pasîvasyona belengaz û berxwedana belengaz a korozyonê ji nanogiravên dewlemend ên herêmî yên Fe3+ re li nêzê qata oksîdê Fe/Cr, ku dibe ku encama oksîtên parastinê be, têne hesibandin.Li cîhê hilweşînê, fîlimek ku dibe sedema korozyonê çêdibe.
Tevgera korozyonê ya SDSS 2507-a deformkirî yekem car bi karanîna pîvanên elektrokîmyayî hate nirxandin.Li ser hêjîrê.Xiflteya 1 kêşeyên Nyquist û Bode ji bo nimûneyên hilbijartî di çareseriyên avî yên asîdî (pH = 1) yên FeCl3 li germahiya odeyê nîşan dide.Elektrolîta hilbijartî wekî oksîjenek bihêz tevdigere, ku meyla têkçûna fîlima pasîvasyonê diyar dike.Her çend madde di germahiya jûreyê ya bi îstîqrar de derbas nebû jî, van analîzan di derheqê bûyerên têkçûna potansiyel û pêvajoyên piştî-korozyonê de têgihiştinek peyda kirin.Çîroka hevwate (Hêl. 1d) hate bikar anîn da ku spektroskopiya impedansê ya elektrokîmyayî (EIS) bi cih bike, û encamên guncav ên têkildar di Tablo 1 de têne xuyang kirin. Dema ceribandina nimûneyên çareserkirî û germkirî yên hatî xebitandin nîvçorkên netemam xuya bûn, dema ku nîv dordorên pêçandî yên têkildar bi sar hatin gerandin (Hêjî. 1b).Di spektruma EIS de, tîrêjê nîvdorê dikare wekî berxwedana polarîzasyonê (Rp) 25,26 were hesibandin.Rp ya SDSS-ê ya ku di Tabloya 1-ê de hatî derman kirin bi qasî 135 kΩ cm-2 ye, lê ji bo SDSS-ya germ û sar-germkirî em dikarin bi rêzdarî 34,7 û 2,1 kΩ cm-2 nirxên pir kêmtir bibînin.Ev kêmbûna girîng a Rp bandorek xirab a deformasyona plastîk li ser pasîvasyon û berxwedana korozyonê nîşan dide, wekî ku di raporên berê 27, 28, 29, 30 de hatî destnîşan kirin.
a Nyquist, b, c Bode impedans û diagramên qonaxê, û modelek hevwateya dorhêlê ji bo d, ku RS berxwedana elektrolîtê ye, Rp berxwedana polarîzasyonê ye, û QCPE oksîda hêmana qonaxa domdar e ku ji bo modela kapasîteya ne-îdeal tê bikar anîn (n) .Pîvandinên EIS di potansiyela bê barkirinê de hatin kirin.
Di diagrama Bode de domdarên rêza yekem têne xuyang kirin û deşta frekansa bilind berxwedana elektrolîtê RS26 temsîl dike.Her ku frekansa kêm dibe, impedans zêde dibe û qonaxek qonaxek neyînî tê dîtin, ku serdestiya kapasîteyê destnîşan dike.Goşeya qonaxê zêde dibe, nirxa xwe ya herî zêde di navberek frekansa nisbeten berfireh de diparêze, û dûv re kêm dibe (Hêjîra 1c).Lêbelê, di her sê rewşan de ev nirxa herî zêde hîn jî ji 90 ° kêmtir e, ku ji ber belavbûna kapasîteyê tevgerek kapasîteyê ya ne-îdeal destnîşan dike.Ji ber vê yekê, hêmana qonaxa domdar a QCPE (CPE) tê bikar anîn da ku dabeşkirina kapasîteya navberê ya ku ji ziravî an nehomojenîtîya rûkalê hatî peyda kirin, bi taybetî di warê pîvana atomê, geometrîya fractal, poroziya elektrodê, potansiyela ne-yekhev, û belavkirina niha ya girêdayî rûxê de tê bikar anîn.Geometriya elektrodê31,32.Impedance CPE:
ku j jimareya xeyalî ye û ω frekansa goşeyê ye.QCPE domdarek serbixwe ya frekansê ye ku bi qada vekirî ya çalak a elektrolîtê re têkildar e.n jimareyek hêzê ya bêpîvan e ku veqetîna ji tevgera kapasîteyê ya îdeal a kapasîtorek vedibêje, ango n nêzîktir 1 ye, CPE nêzîktir ji kapasîteya paqij e, û heke n nêzîkê sifirê be, ew berxwedan e.Veguheztinek piçûk a n, nêzîkê 1, piştî ceribandina polarîzasyonê tevgera kapasîteyê ya ne-îdeal nîşan dide.QCPE ya SDSS-ya sar a sar ji hilberên wekhev pir bilindtir e, ku tê vê wateyê ku qalîteya rûkal kêmtir yekreng e.
Ligel piraniya taybetmendiyên berxwedana korozyonê yên polên zengarnegir, naveroka nisbeten bilind a Cr ya SDSS bi gelemperî ji ber hebûna fîlimek oksîtê ya parastinê ya pasîf li ser rûerdê dibe sedema berxwedana korozyonê ya bilind a SDSS17.Ev fîlima pasîfker bi gelemperî di oksîdên Cr3+ û/an hîdroksîd de dewlemend e, bi giranî oksîtên Fe2+, Fe3+ û/an (oksî) hîdroksîd 33 yek dike.Tevî heman yekrengiya rûkalê, tebeqeya oksîdê ya pasîvkirin, û şikestinek xuya li ser rûxê, wekî ku ji hêla wêneyên mîkroskopî ve hatî destnîşankirin, 6,7 tevgera korozyonê ya SDSS-ya germ-xebatkirî û sar-germkirî cûda ye û ji ber vê yekê pêdivî bi lêkolînek kûr a mîkrostruktura deformasyonê û taybetmendiya avahîsaziya pola heye.
Mîkrostruktura pola zengarnegir a deformandî bi karanîna tîrêjên X-ê yên navxweyî û synchrotron vekolîn kirin (Wêneyên Pêvek 1, 2).Di Agahdariya Pêvek de analîzek berfireh tê pêşkêş kirin.Her çend ev bi piranî bi celebê qonaxa sereke re têkildar e, cûdahî di perçeyên qebareya qonaxan de, yên ku di Tabloya Pêvek 1-ê de hatine rêz kirin de, hatin dîtin. Cûdahî dibe ku ji ber perçeya qonaxa heterojen a li ser rûyê erdê û perçeya qebareyê (XRD) bi kûrahiya cihêreng vedîtina bi karanîna dabeşkirina tîrêjên X-ê bi çavkaniyên cihêreng ên enerjiyê re be.Rêjeya nisbeten bilind a austenitê di nimûneyên sar de, ku ji hêla XRD-ê ve ji çavkaniyek laboratîfê ve hatî destnîşankirin, pasîvasyonek çêtir û di dûv re jî berxwedana korozyonê çêtir nîşan dide35, dema ku encamên rasttir û statîstîkî di nîsbetên qonaxê de meylên berevajî destnîşan dikin.Digel vê yekê, berxwedana korozyonê ya pola jî bi astê safîkirina genim, kêmkirina mezinahiya genim, zêdebûna mîkrodeformasyonê û dendika veqetandinê ya ku di dema dermankirina termomekanîkî de pêk tê ve girêdayî ye36,37,38.Nimûneyên ku bi germî hatine xebitandin xwezaya gewrtir nîşan didin, ku nîşana gewriyên bi pîvana mîkrone ye, dema ku zengilên nerm ên ku di nimûneyên sar-hilkirî de têne dîtin (Hêjmara Zêdetir 3) di xebata berê de safîkirinek girîng a genim li gorî pîvana nanoyê nîşan dide6, ku divê beşdarî pasîvkirina fîlimê bibe.avakirin û zêdebûna berxwedana korozyonê.Tîrêjiya guheztinê ya bilind bi gelemperî bi berxwedana kêm a pittingê re têkildar e, ku bi pîvandinên elektrokîmyayî re baş dipejirîne.
Guhertinên di rewşên kîmyewî yên mîkrodomên hêmanên bingehîn de bi pergala X-PEEM ve hatine lêkolîn kirin.Tevî pirbûna hêmanên alloykirinê, Cr, Fe, Ni, û Ce39 li vir hatin bijartin ji ber ku Cr hêmana bingehîn a avakirina fîlima pasîvasyonê ye, Fe hêmana sereke ya pola ye, û Ni pasîvasyonê zêde dike û strukturên qonaxa ferrît-austenîtîk û armanca guherandina Ce-yê hevseng dike.Bi verastkirina enerjiya tîrêjê ya synchrotron, RAS ji rûyê erdê bi taybetmendiyên sereke yên Cr (qirax L2.3), Fe (qirax L2.3), Ni (qirax L2.3) û Ce (qêra M4.5) hate pêçandin.avabûna germ û gerandina sar Ce-2507 SDSS.Analîzkirina daneya guncaw bi tevlêkirina kalibrasyona enerjiyê bi daneyên weşandî re hate kirin (mînak XAS 40, 41 li ser Fe L2, 3 kevî).
Li ser hêjîrê.Xiflteya 2 wêneyên X-PEEM yên bi germî (Hêjî. 2a) û bi sar (Hêjî. 2d) hatine rijandin (Wêne. 2d) Ce-2507 SDSS û keviyên XAS yên têkildar ên Cr û Fe L2,3 li cîhên ku bi taybetî hatine nîşankirin nîşan dide.Qiraxa L2,3 ya XAS, 3d-ya bêserûber piştî wênekêşkirina elektronîkî li astên perçebûna spin-orbit 2p3/2 (qirxa L3) û 2p1/2 (qirxa L2) vekolîne.Agahiyên li ser rewşa valence ya Cr ji XAS li qiraxa L2,3 di Fig. 2b, e.Berawirdkirina bi dadweran re.42,43 destnîşan kir ku çar lûtk li nêzî qeraxa L3 hatine dîtin, bi navên A (578.3 eV), B (579.5 eV), C (580.4 eV) û D (582.2 eV), octahedral Cr3+, ku bi îyona Cr2O3 re têkildar e, nîşan didin.Spektrên ceribandinê bi hesabên teorîk ên ku di panelên b û e de têne xuyang kirin, ku ji gelek hejmartinên qada krîstalê li navgîniya Cr L2.3 bi karanîna zeviyek krîstal a 2.0 eV44 ve hatî wergirtin, dipejirînin.Her du rûberên SDSS-ê yên germ-germkirî û yên sar-germkirî bi qatek yekgirtî ya Cr2O3 ve hatine pêçan.
Wêneyek germî ya X-PEEM ya SDSS-ya germî ya deformekirî ya ku bi b Cr L2.3 qiraxa û c Fe L2.3 re têkildar e, d X-PEEM wêneya termal a SDSS-ya sar a sar a ku bi e Cr L2.3 kenarê û f Fe L2 .3 kenarê re têkildar e (f).Spektrên XAS li cihên cihêreng ên ku li ser wêneyên termal (a, d) hatine nîşankirin, têne xêzkirin, xêzên xalîçeyên porteqalî yên di (b) û (e) de spektrayên XAS yên simulkirî yên Cr3+ bi nirxa qada krîstal 2.0 eV temsîl dikin.Ji bo wêneyên X-PEEM, paletek germî bikar bînin da ku xwendina wêneyê baştir bikin, li cihê ku reng ji şîn heya sor li gorî tundiya vegirtina tîrêjên X-ê (ji nizm berbi bilind) ve girêdayî ne.
Bêyî hawirdora kîmyewî ya van hêmanên metalî, rewşa kîmyewî ya lêzêdekirina hêmanên alloykirina Ni û Ce ji bo her du nimûneyan neguherî.xêzkirina pêvek.Wêneyên 5-9 wêneyên X-PEEM û spekteyên XAS yên têkildar ji bo Ni û Ce li cihên cihêreng ên li ser rûyê nimûneyên ku bi germî û sar hatine rijandin nîşan didin.Ni XAS rewşên oksîdasyona Ni2+ li ser tevahiya rûbera pîvandî ya nimûneyên germ-xebatkirî û sar-germkirî nîşan dide (Gotûbêja Pêvek).Divê were zanîn ku, di nimûneyên germ-germ de, sînyala XAS ya Ce nehate dîtin, di heman demê de di nimûneyên sar de, spektruma Ce3+ hate dîtin.Çavdêriya deqên Ce di nimûneyên sar de nîşan da ku Ce bi giranî di forma baranê de xuya dike.
Di SDSS-a bi germî deformekirî de, di XAS-ê de li qiraxa Fe L2,3 ti guhertinek avahîsaziya herêmî nehat dîtin (Wêne. 2c).Lêbelê, matrixa Fe mîkro-herêmî li heft xalên bijartî yên bi korfelaqî yên SDSS-ya sar-hilbijartî rewşa xwe ya kîmyewî diguhezîne, wekî ku di Fig. 2f de tê nîşandan.Wekî din, ji bo ku meriv ramanek rast li ser guheztinên rewşa Fe li cihên hilbijartî yên di Xiflteya 2f de bi dest bixe, lêkolînên rûkalê yên herêmî hatin kirin (Wêne. 3 û Hêjmara Pêvek. 10) ku tê de deverên dorhêl ên piçûktir hatin hilbijartin.Spektrên XAS yên Fe L2,3 qiraxa pergalên α-Fe2O3 û Fe2+ oktahedral oktahedral ji hêla gelek hejmartinên zeviyên krîstal ve bi karanîna zeviyên krîstal ên 1.0 (Fe2+) û 1.0 (Fe3+)44 ve hatine model kirin. Em bala xwe didin ku α-Fe2O3 û γ-Fe2O3 xwedan simetrîyên cihêreng ên herêmî ne45,46, Fe3O4 xwedan hevberdana her du Fe2+ & Fe3+,47, û FeO45 wekî oksîdek Fe2+ bi fermî duvalent (3d6) heye. Em bala xwe didin ku α-Fe2O3 û γ-Fe2O3 xwedan simetrîyên herêmî yên cihê ne45,46, Fe3O4 hem Fe2+ & Fe3+,47, û FeO45 wekî oksîdek Fe2+ ya bi fermî duvalent (3d6) têkeliyek heye.Bala xwe bidinê ku α-Fe2O3 û γ-Fe2O3 xwedan simetrîyên herêmî yên cihê ne45,46, Fe3O4 hem Fe2+ û hem jî Fe3+,47 û FeO45 di şeklê oksîdê duvalent Fe2+ (3d6) de bi awayekî fermî pêk tîne.Bala xwe bidinê ku α-Fe2O3 û γ-Fe2O3 xwedan simetrîyên herêmî yên cihê ne45,46, Fe3O4 xwedan têkeliyek Fe2+ û Fe3+ ye,47 û FeO45 wekî oksîdek fe2+ ya duvalent a fermî (3d6) tevdigere.Hemî îyonên Fe3+ di α-Fe2O3 de tenê xwedan pozîsyonên Oh ne, dema ku γ-Fe2O3 bi ​​gelemperî bi Fe3+ t2g [Fe3+5/3V1/3]mînak O4 spinel bi valahiyên di pozîsyonan de tê temsîl kirin.Ji ber vê yekê, îyonên Fe3+ di γ-Fe2O3 de hem cîhên Td û hem jî Oh hene.Wekî ku di gotarek berê de hate gotin,45 her çend rêjeya tundiya her duyan cûda be jî, rêjeya tundiya wan, mînak/t2g, ≈1 e, lê di vê rewşê de rêjeya tundiya çavdêrîkirî, mînakî/t2g, bi qasî 1 e. Ev yek îhtîmala ku di rewşa heyî de tenê Fe3+ heye, radike.Dema ku Fe3O4 hem bi Fe2+ û hem jî bi Fe3+ re were ber çavan, taybetmendiya yekem, ku tê zanîn ku ji bo Fe qelstir (xurttir) kenarê L3-ê ye, hejmareke piçûktir (mezintir) ji dewletên t2g yên bêserûber nîşan dide.Ev ji bo Fe2+ (Fe3+) derbas dibe, ku nîşan dide ku yekem taybetmendiya zêdebûnê zêdebûna naveroka Fe2+47 nîşan dide.Van encaman destnîşan dikin ku hevjiyana Fe2+ û γ-Fe2O3, α-Fe2O3 û/an Fe3O4 li ser rûbera sar a pêkhateyan serdest e.
Wêneyên wênekêşiya germî ya fotoelektronê ya mezinkirî ya spektrayên XAS (a, c) û (b, d) ku li kêleka Fe L2,3 li cihên cihêreng ên di nav deverên hilbijartî 2 û E de derbas dibin.2d.
Daneyên ceribandinê yên hatine bidestxistin (Hêjî. 4a û Hêjmara Pêvek. 11) têne xêzkirin û bi daneyên pêkhateyên paqij 40, 41, 48 re têne berhev kirin.Bi taybetî, spektruma 2-a (wekî XAS-1 tê binavkirin) di Xiflteya 3b de li dû spektruma 2-b (bi navê XAS-2) li seranserê qada tespîtê hate dîtin, dema ku spektrên mîna E-3 di jimar 3d de (bi navê XAS-3) li cîhên taybetî hatine dîtin.Wekî qaîdeyek, çar parametre ji bo destnîşankirina rewşên valence yên heyî di nimûneya lêkolînê de hatine bikar anîn: (1) taybetmendiyên spektral L3 û L2, (2) pozîsyonên enerjiyê yên taybetmendiyên L3 û L2, (3) cûdahiya enerjiyê L3-L2., (4) Rêjeya tundiya L2/L3.Li gorî çavdêriyên dîtbarî (Hêjîra 4a), her sê pêkhateyên Fe, ango Fe0, Fe2+, û Fe3+, li ser rûbera SDSS ya di bin lêkolînê de ne.Rêjeya tundûtûjiyê ya hesabkirî L2/L3 jî hebûna her sê pêkhateyan destnîşan kir.
spekterên XAS-ê yên Fe yên simulkirî yên bi sê daneyên ceribandinê yên cihêreng hatine dîtin (xetên hişk XAS-1, XAS-2 û XAS-3 bi 2-a, 2-b û E-3 re di Xiflteya 2 û 3-ê de têkildar in) Berawirdkirin, Octahedronên Fe2+, Fe3+ bi nirxên qada krîstalî yên bi 1.0 eV ve têne pîvandin, bi rêzdarî bi daneya 1.0 eV, d, bi 1-5 eV, û bi rêzdarî bi pîvana 1-5 eV, û bi daneya bX d. , XAS-2, XAS-3) û daneyên LCF yên xweşbînkirî yên têkildar (xeta reş a hişk), û her weha di forma XAS-3 de bi standardên Fe3O4 (dewleta tevlihev a Fe) û Fe2O3 (Fe3+ safî).
Têkiliyek xêzek (LCF) ya sê standardên 40, 41, 48 ji bo pîvandina pêkhateya oksîdê hesin hate bikar anîn.LCF ji bo sê spektrên XAS-ê yên Fe L-ê yên hilbijartî ku berevajiya herî bilind nîşan didin, ango XAS-1, XAS-2 û XAS-3, wekî ku di Fig. 4b–d de têne xuyang kirin, hate bicîh kirin.Ji bo pêlavên LCF, 10% Fe0 di hemî rewşan de hate hesibandin ji ber vê yekê ku me di hemî daneyan de rêçek piçûk dît, û her weha ji ber vê yekê ku hesinê metalîkî pêkhateya sereke ya pola ye. Bi rastî, kûrahiya ceribandinê ya X-PEEM ji bo Fe (~ 6 nm)49 ji qalindahiya qata oksîdasyonê ya texmînkirî (piçek > 4 nm) mezintir e, ku dihêle ku sînyala ji matrixa hesin (Fe0) di binê qata pasîfasyonê de were dîtin. Bi rastî, kûrahiya ceribandinê ya X-PEEM ji bo Fe (~ 6 nm)49 ji qalindahiya qata oksîdasyonê ya texmînkirî (piçek > 4 nm) mezintir e, ku dihêle ku sînyala ji matrixa hesin (Fe0) di binê qata pasîfasyonê de were dîtin. Ji bo X-PEEM-ê ji bo Fe (~ 6 nm) 49 zêdetir, ji bo ku ev yek ji 4 nm zêde bibe, ji bo X-PEEM-ê zêde bibe, ji bo ku ev yek ji 4 nm zêdetir e. Bi rastî, kûrahiya sonda X-PEEM ji bo Fe (~ 6 nm)49 ji qalindahiya texmînkirî ya tebeqeya oksîdasyonê (piçek >4 nm) mezintir e, ku îmkana tesbîtkirina sînyala ji matrixa hesin (Fe0) di binê qata pasîfasyonê de dike.事实上，X-PEEM 对Fe（~6 nm）49 的检测深度大于估计的氧化层厚度慉（略厚度慉（略> 4 nm）化层下方的铁基体（Fe0）的信号。事实上 ， X-PEEM 对 Fe （~ 6 nm） 49 的 检测 深度 大 于 的 氧化层 厚溦 略 略 4自 钝化层 下方 铁基体 （fe0） 的。 信号 信号 信号 信号 信号 信塏信号Фактически, Глубина Обна Обнаружения Fe (~ 6 НМ) 49 С Помощью X-Peem Больше, тоем больше уживать Сигнал от железной матрицы (Fe0) Di rastiyê de, kûrahiya tespîtkirina Fe (~ 6 nm) 49 ji hêla X-PEEM ve ji qalindahiya çaverêkirî ya qata oksîdê (piçek > 4 nm) mezintir e, ku destûrê dide tesbîtkirina sînyala ji matrixa hesin (Fe0) li jêr qata pasîfasyonê. .Kombînasyona cûrbecûr Fe2+ û Fe3+ hatin kirin da ku ji bo daneyên ceribandinê yên hatine dîtin çareseriya çêtirîn gengaz bibînin.Li ser hêjîrê.4b ji bo tevhevbûna Fe2+ û Fe3+ spektruma XAS-1 nîşan dide, ku nîsbetên Fe2+ û Fe3+ bi qasî 45% dişibin hev, ku rewşên oksîdasyona tevlihev ên Fe destnîşan dike.Dema ku ji bo spektra XAS-2, rêjeya Fe2 + û Fe3 + bi rêzê ~ 30% û 60% dibe.Fe2+ ​​ji Fe3+ kêmtir e.Rêjeya Fe2+ û Fe3, bi 1:2 re, tê vê wateyê ku Fe3O4 dikare di heman rêjeyê de di navbera îyonên Fe de çêbibe.Digel vê yekê, ji bo spektra XAS-3, rêjeya Fe2+ û Fe3+ dibe ~10% û 80%, ku veguheztinek bilind a Fe2+ bo Fe3+ nîşan dide.Wekî ku li jor behs kir, Fe3+ dikare ji α-Fe2O3, γ-Fe2O3 an Fe3O4 were.Ji bo têgihîştina çavkaniya herî muhtemel a Fe3+, spektruma XAS-3 bi standardên cûda yên Fe3+ di Figure 4e de hate xêz kirin, dema ku lûtkeya B dihesibîne wekheviya her du standardan nîşan dide.Lêbelê, tundiya lûtkeyên milê (A: ji Fe2+) û rêjeya tundûtûjiyê B/A destnîşan dikin ku ew spektruma XAS-3 nêzik e, lê bi spekrûya γ-Fe2O3 re li hev nake.Li gorî girseya γ-Fe2O3, lûtkeya Fe 2p XAS ya A SDSS xwedan şiddetek piçekî bilindtir e (Hêl. 4e), ku tundiyek bilindtir a Fe2+ nîşan dide.Her çend spektruma XAS-3 dişibihe ya γ-Fe2O3, ku Fe3+ di pozîsyonên Oh û Td de heye, tespîtkirina rewşên cihêreng ên valahiyê û hevrêziya tenê li kêleka L2,3 an rêjeya tundiya L2/L3 pirsgirêkek dimîne.mijareke nîqaşê ya berdewam ji ber tevliheviya faktorên cihêreng ên ku bandorê li spektora dawîn dikin41.
Ji bilî cûdahiyên spektral ên di rewşa kîmyewî ya herêmên bijartî yên balkêş ên ku li jor hatine destnîşan kirin, heterojeniya kîmyewî ya gerdûnî ya hêmanên sereke Cr û Fe jî bi dabeşkirina hemî spektrên XAS yên ku li ser rûyê nimûneyê hatine wergirtin bi karanîna rêbaza komkirina K-means ve hate nirxandin..Profîlên qiraxa Cr L têne saz kirin ku du komikên çêtirîn çêbibin ku bi cîhûwarî di nimûneyên ku bi germî û sar-hilkirî de têne xuyang kirin têne belav kirin.5. Eşkere ye ku tu guhertinên avahîsaziya herêmî wekî hev nayên dîtin, ji ber ku du navendên spekteyên XAS Cr bi hev re ne.Ev şeklên spektral ên her du koman hema hema bi yên ku bi Cr2O342 re têkildar in yek in, ev tê vê wateyê ku qatên Cr2O3 bi ​​rengek wekhev li ser SDSS-ê cih digirin.
Cr L K-tê wateya komikên herêma qiraxa, û b navendên XAS yên têkildar e.Encamên berhevdana K-wateya X-PEEM ya SDSS-ya sar-germkirî: c Cr L2.3 devera qiraxa komên K-means û d navendên XAS yên têkildar.
Ji bo ronîkirina nexşeyên qeraxên FeL yên tevlihevtir, çar û pênc komikên xweşbînkirî û navendên wan ên têkildar (profîlên spektral) bi rêzê ve ji bo nimûneyên germ-xebatkirî û sar-hilkirî hatin bikar anîn.Ji ber vê yekê, ji sedî (%) Fe2+ û Fe3+ dikare bi guncankirina LCF-ya ku di Fig.4 de tê xuyang kirin were bidestxistin.Potansiyela pseudoelektrodê Epseudo wekî fonksiyonek Fe0 hate bikar anîn da ku nehomojeniya mîkrokîmyayî ya fîlima oksîdê rûkal eşkere bike.Epseudo bi qasî qaîdeya tevlihevkirinê tê texmîn kirin,
ku \(\rm{E}_{\rm{Fe}/\rm{Fe}^{2 + (3 + )}}\) wekhev \(\rm{Fe} + 2e^ – \ heta \rm { Fe}^{2 + (3 + )}\), bi rêzê ve 0,440 û 0,036 V.Herêmên xwedan potansiyelek kêmtir xwedî naverokek zêde ya pêkhateya Fe3+ ne.Dabeşkirina potansiyelê di nimûneyên bi germî deforme de karakterek qat bi guheztina herî zêde ya bi qasî 0,119 V heye (Hêjî. 6a, b).Ev belavkirina potansiyel ji nêz ve bi topografya rûkalê ve girêdayî ye (Hêjîrê. 6a).Guhertinên din ên girêdayî pozîsyonê di hundurê laminar a bingehîn de nehatin dîtin (Wêne. 6b).Berevajî vê, ji bo girêdana oksîtên cihêreng ên bi naverokên cûda yên Fe2+ û Fe3+ di SDSS-ya sar de, mirov dikare xwezaya neyeksanî ya pseudopotentialê bişopîne (Fig. 6c, d).Oksîdên Fe3+ û/an jî (oksî)hîdroksîd pêkhateyên sereke yên rusta pola ne û ji oksîjen û avê re derbas dibin50.Di vê rewşê de, giravên ku bi Fe3+-ê dewlemend in wekî herêmî têne belav kirin têne hesibandin û dikarin wekî deverên gemarî bêne hesibandin.Di heman demê de, gradient di qada potansiyelê de, ji bilî nirxa bêkêmasî ya potansiyelê, dikare wekî nîşanek ji bo herêmîkirina deverên korozyonê yên çalak were bikar anîn.Ev belavkirina nehevseng a Fe2+ û Fe3+ li ser rûyê SDSS-ya sar a sar dikare kîmya herêmî biguhezîne û di perçebûna fîlima oksîdê û reaksiyonên korozyonê de deverek çalaktir a pratîktir peyda bike, bi vî rengî rê dide korozyona domdar a matrixa metalê ya bingehîn, ku di encamê de korozyona hundurîn çêdibe.heterojeniya taybetmendiyan û kêmbûna taybetmendiyên parastinê yên qata pasîvkirinê.
K-tê wateya kom û navendên XAS-ê yên têkildar ên li herêma qiraxa Fe L2.3 ya X-PEEM ac-ê germ-deformkirî û df-ya SDSS-ya sar-hilkirî.a, d K-tê wateya xêzên komê yên ku li ser wêneyên X-PEEM têne dorpêç kirin.Potansiyela pseudoelektrodê ya hesapkirî (Epseudo) digel nexşeya komê ya K-means tê binav kirin.Ronahiya wêneya X-PEEM, mîna rengê di Xiflteya 2-ê de, bi şiddeta vegirtina tîrêjên X-ê re têkildar e.
Cr nisbeten yekgirtî lê rewşa kîmyewî ya cûda ya Fe dibe sedema zirara fîlima oksîdê ya cihêreng û şêwazên korozyonê di Ce-2507-ê ya germ û sar-hilkirî de.Ev taybetmendiya sar a Ce-2507-ê baş hatî lêkolîn kirin.Di derbarê avakirina oksît û hîdroksîdên Fe di hewaya hawîrdorê de di vê xebata hema hema bêalî de, reaksiyonên jêrîn wiha ne:
Reaksiyonên jorîn di senaryoyên jêrîn de li ser bingeha analîza X-PEEM pêk tê.Milek piçûk a ku bi Fe0 re têkildar e bi hesinê metalîkî yê bingehîn re têkildar e.Reaksiyona Fe metalîk a bi jîngehê re dibe sedema çêbûna qatek Fe(OH)2 (hevkêşana (5)), ku di Fe L-kuva XAS-ê de sînyala Fe2+ zêde dike.Dirêjbûn li hewayê dibe ku piştî Fe(OH)252,53 bibe sedema çêbûna oksîtên Fe3O4 û/an Fe2O3.Du formên stabîl ên Fe, Fe3O4 û Fe2O3, di heman demê de dikarin di tebeqeya parastinê ya dewlemend a Cr3+ de jî çêbibin, ji wan Fe3O4 avahiyek yekreng û asê tercîh dike.Hebûna her duyan di rewşên oksîdasyona tevlihev de encam dide (spektruma XAS-1).Spektruma XAS-2 bi gelemperî bi Fe3O4 re têkildar e.Dema ku çavdêriya spektrên XAS-3 li çend deveran veguherîna tevahî ya γ-Fe2O3 destnîşan kir.Ji ber ku kûrahiya têketina tîrêjên X-ê yên vekirî bi qasî 50 nm e, sînyala ji qata jêrîn dibe sedema şiddetek bilind a lûtkeya A.
Spektruma XPA destnîşan dike ku hêmana Fe di fîlima oksîdê de xwedan avahiyek qatkirî ye ku bi qatek oksîdê Cr re tê hev kirin.Berevajî nîşaneyên pasîvbûnê yên ji ber nehomojeniya herêmî ya Cr2O3 di dema korozyonê de, tevî qata yekreng a Cr2O3 di vê xebatê de, di vê rewşê de berxwedana korozyonê kêm tê dîtin, nemaze ji bo nimûneyên sar-hilkirî.Tevgera çavdêrî dikare wekî heterojeniya rewşa oksîdasyona kîmyewî ya di qata jorîn (Fe) de were fêm kirin, ku bandorê li performansa korozyonê dike.Ji ber heman stoichiometriya tebeqeya jorîn (oksîda hesin) û qata jêrîn (oksîda kromê)52,53 pêwendiya çêtir (adhesion) di navbera wan de dibe sedema veguheztina hêdî ya îyonên metal an oksîjenê di tîrêjê de, ku, di encamê de, dibe sedema zêdebûna berxwedana korozyonê.Ji ber vê yekê, rêjeya stoichiometric a berdewam, ango yek rewşa oksîdasyona Fe, ji guhertinên stokyometrî yên ji nişka ve çêtir e.SDSS-ê ku bi germê ve hatî deform kirin xwedan rûyek yekrengtir, qatek parastinê ya hişktir, û berxwedana korozyonê çêtir e.Digel ku ji bo SDSS-ya sar-germkirî, hebûna giravên Fe3+-dewlemend di bin tebeqeya parastinê de yekitiya rûxê binpê dike û dibe sedema korozyona galvanîkî ya bi substratê nêzîk, ku dibe sedema daketinek tûj a Rp (Table 1).Spektruma EIS û berxwedana wê ya korozyonê kêm dibe.Tê dîtin ku belavkirina herêmî ya giravên dewlemend ên Fe3+ ji ber deformasyona plastîk bi giranî bandorê li berxwedana korozyonê dike, ku di vê xebatê de serkeftinek e.Bi vî rengî, ev lêkolîn wêneyên mîkroskopî yên spektroskopî yên kêmkirina berxwedana korozyonê ya nimûneyên SDSS yên ku bi rêbaza deformasyona plastîk ve hatî lêkolîn kirin pêşkêşî dike.
Digel vê yekê, her çend alijenkirina bi hêmanên erdê yên kêm di polayên du-qonaxê de performansa çêtir nîşan dide, pêwendiya vê hêmana lêzêdekirî bi matrixek pola ya takekesî re di warê behreya korozyonê de li gorî daneyên mîkroskopî yên spektroskopî nezelal dimîne.Xuyabûna îşaretên Ce (bi riya XAS M-kenarê) di dema gerandina sar de tenê li çend cihan xuya dike, lê di dema deformasyona germ a SDSS de winda dibe, ku barîna herêmî ya Ce di matrixa pola de, ji alikariya homojen, nîşan dide.Digel ku taybetmendiyên mekanîkî yên SDSS6,7 bi girîngî ne çêtir dike, hebûna hêmanên erdê yên nadir mezinahiya tevlêbûnê kêm dike û tê fikirîn ku di devera destpêkê de qutbûnê asteng dike54.
Di encamnameyê de, ev xebat bandora heterojeniya rûkalê li ser korozyona 2507 SDSS-a ku bi seriumê ve hatî guheztin bi pîvandina naveroka kîmyewî ya pêkhateyên nanopîvan eşkere dike.Em bersiva vê pirsê didin ka çima pola zengarnegir di binê qatek oksîtê ya parastinê de jî bi pîvandina mîkrostruktura wê, kîmya rûkal, û pêvajoya nîşanê bi karanîna komkirina K-wateya wê diherike.Hat destnîşankirin ku giravên ku bi Fe3+-ê dewlemend in, tevî hevrêziya wan a octahedral û tetrahedral digel tevahiya taybetmendiya tevlihev a Fe2+/Fe3+, çavkaniya zirar û korozyonê ya fîlima oksîdê ya sar SDSS ne.Nanogiravên ku ji hêla Fe3+ ve serdest in jî di hebûna qatek pasîfker a stokyometrîkî ya têr a Cr2O3 de rê li ber berxwedana xizan a korozyonê digirin.Digel pêşkeftinên metodolojîk di destnîşankirina bandora heterojeniya kîmyewî ya nanopîvana li ser korozyonê de, xebata domdar tê çaverê kirin ku pêvajoyên endezyariyê teşwîq bike da ku berxwedana korozyonê ya polayên zengarnegir di dema çêkirina pola de baştir bike.
Ji bo amadekirina îngoya Ce-2507 SDSS ya ku di vê lêkolînê de hatî bikar anîn, pêkhateyek tevlihev ku tê de alikariya sereke Fe-Ce ya ku bi lûleyek hesinî ya pak hatî mohrkirin di firna 150 kg ya frekansa navîn de hate helandin da ku pola şil were hilberandin û di qalibekî de hate rijandin.Berhevokên kîmyewî yên hatine pîvandin (wt%) di Tabloya Pêvek 2 de hatine rêz kirin. Bi germî ewil di nav blokan de çeng têne çêkirin.Dûv re ew di 1050 ° C de ji bo 60 hûrdeman hate helandin da ku pola di rewşa çareseriyek hişk de were bidestxistin, û dûv re di nav avê de heya germahiya odeyê hate vemirandin.Nimûneyên lêkolînkirî bi berfirehî bi karanîna TEM û DOE ve hatin lêkolîn kirin da ku qonax, mezinahiya genim û morfolojî bixwînin.Agahiyên berfirehtir di derbarê nimûne û pêvajoya hilberînê de di çavkaniyên din de têne dîtin6,7.
Nimûneyên cylindrical (φ10 mm×15 mm) ji bo tehlîlkirina germ hatin hilberandin da ku eksê silindirê bi rêgeza deformasyonê ya blokê re paralel be.Tevlihevkirina germahiya bilind di germahiyên cihêreng ên di navbera 1000-1150 ° C de bi karanîna simulatorek germî ya Gleeble-3800 bi rêjeyek domdar a di navbera 0,01-10 s-1 de hate kirin.Berî deformasyonê, nimûne bi rêjeya 10 °C s-1 ji bo 2 hûrdeman li germahiyek hilbijartî hatin germ kirin da ku pileya germahiyê ji holê rabike.Piştî gihîştina yekrengiya germahiyê, nimûne bi nirxek hişk a rastîn 0.7 hate guheztin.Piştî deformasyonê, nimûne tavilê bi avê hatin qefilandin da ku avahiya deformê biparêzin.Dûv re nimûneya hişkkirî li gorî rêgeza kompresyonê paralel tê birrîn.Ji bo vê lêkolîna taybetî, me nimûneyek hilbijart ku bi rewşek germî ya 1050 ° C, 10 s-1 ve girêdayî ye, ji ber ku mîkrozehmetiya dîtbar ji nimûneyên din bilindtir bû7.
Nimûneyên girseyî (80 × 10 × 17 mm3) yên çareseriya zexm ya Ce-2507 di nav sê-qonaxa asynchronous a LG-300-ê de bi taybetmendiyên mekanîkî yên çêtirîn di nav hemî astên deformasyonê yên din de hatine bikar anîn6.Rêjeya tengahiyê û kêmbûna qalindiyê ji bo her rêkê bi rêzê 0,2 m·s-1 û 5% e.
Qereqola xebatê ya elektrokîmyayî ya Autolab PGSTAT128N ji bo pîvandinên elektrokîmyayî yên SDSS piştî rijandina sar bi kêmkirina 90% di stûrbûnê de (1.0 hevberê çenga rastîn) û piştî pêlêdana germ li 1050 °C ji bo 10 s-1 hate bikar anîn ku heya tîrêjek rastîn 0.7.Stasyona xebatê şaneyek sê-elektrodî heye ku elektrodek calomel têrbûyî wekî elektroda referansê, elektrodek dijberê grafît, û wekî elektroda xebatê nimûneyek SDSS heye.Nimûne di silindirên bi bejna 11,3 mm de hatin birîn, li kêlekên wan têlên sifir hatin zeliqandin.Dûv re nimûn bi epoksî hatin rast kirin, wekî elektroda xebatê (aliyê jêrîn ê nimûneya silindrîk) deverek vekirî ya xebatê ya 1 cm2 hiştin.Di dema saxbûna epoksî û dûv re şûştin û pîskirinê de baldar bin da ku ji şikestinê dûr nekevin.Rûyên xebitandinê bi suspensionek polayî ya almasê ya bi mezinahiya parçikê 1 μm hatin şûştin û paqij kirin, bi ava distîlkirî û etanolê hatin şûştin û li hewa sar hatin zuwakirin.Berî pîvandinên elektrokîmyayî, nimûneyên paqijkirî çend rojan li ber hewayê hatin derxistin da ku fîlimek oksîdê xwezayî ava bikin.Çareseriya avî ya FeCl3 (6,0 wt%), ku bi pH = 1,0 ± 0,01 bi HCl re li gorî pêşnîyarên ASTM-ê hatî stabîlkirin, ji bo lezkirina korozyona polayê zengarnegir55 tê bikar anîn, ji ber ku ew di hebûna îyonên klorîdê yên xwedî kapasîteya oksîtkirinê ya bihêz û pH-ya 2 standard G48 û pH-ya nizm 3 A48 xirav e.Berî ku hûn pîvandinê bikin, nimûneyê 1 saetê di nav çareseriya testê de bihêlin da ku bigihîje rewşa domdar.Ji bo nimûneyên çareseriya zexm, germ-çêkirî û sar, pîvandinên impedansê li potansiyelên dorhêla vekirî (OPC) yên 0,39, 0,33, û 0,25 V, bi rêzê, di rêza frekansê de ji 1 105 heta 0,1 Hz bi amplituda 5 mV hatine kirin.Hemî ceribandinên kîmyewî bi kêmî ve 3 caran di heman şert û mercan de hatin dubare kirin da ku ji nûvekirina daneyan were piştrast kirin.
Ji bo pîvandinên HE-SXRD, blokên pola yên dupleks ên çargoşe yên bi pîvana 1 × 1 × 1.5 mm3 hatin pîvandin da ku berhevoka qonaxa tîrêjê ya werîsek bi enerjiya bilind a Brockhouse li CLS, Kanada56 were pîvandin.Komkirina daneyan di geometriya Debye-Scherrer an geometriya veguheztinê de li germahiya odeyê hate kirin.Dirêjahiya pêla tîrêjê ya ku bi kalibratora LaB6 ve hatî pîvandin 0,212561 Å ye, ku bi 58 keV re têkildar e, ku ji ya Cu Kα (8 keV) ku bi gelemperî wekî çavkaniya tîrêjê ya laboratîfê tê bikar anîn, pir bilindtir e.Nimûne li dûrahiya 740 mm ji dedektorê hate dîtin.Hêjeya tespîtkirina her nimûneyê 0,2 × 0,3 × 1,5 mm3 e, ku ji hêla mezinahiya tîrêjê û stûrahiya nimûneyê ve tê destnîşankirin.Hemî dane bi karanîna detektorek devera Perkin Elmer, detektorek tîrêjê ya X-ya panelê, 200 μm pixel, 40 × 40 cm2 bi karanîna dema xuyangkirina 0,3 s û 120 çarçove hatin berhev kirin.
Pîvandinên X-PEEM yên du pergalên modela bijartî li rawestgeha dawî ya Beamline MAXPEEM PEEM li laboratûara MAX IV (Lund, Swêd) hatin kirin.Nimûneyên ku ji bo pîvandinên elektrokîmyayî bi heman awayî hatine amadekirin.Nimûneyên amadekirî çend rojan di hewayê de hatin ragirtin û berî ku bi fotonên senkrotroron werin tîrêjkirin, di jûreyek valahiya ultrabilind de hatin hilanîn.Resolutionê enerjiyê ya xeta tîrêjê bi pîvandina ionê ionê di nav 1 \ (\ pi _g. Ji ber vê yekê, bi karanîna monochromatorek SX-700-ya guhertî ya bi Si 1200-xet mm−1 gewriyek ji bo Fe 2p L2,3 Cenabê, Nif2,3, Nif2p2, 1200-xet mm−1, çareseriya enerjiya tîrêjê wekî E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 û herikîna ≈1012 ph/s hat texmîn kirin. M4,5 qiraxa. Ji ber vê yekê, bi karanîna monochromatorek SX-700-ya guhertî ya bi Si 1200-xet mm−1 gewriyek ji bo Fe 2p L3r2.3 Cenax, Nif2p, Nif2p, Nif2p, 2p L3r2p2, helika enerjiya tîrêjê wekî E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 û herikîna ≈1012 ph/s hate texmîn kirin. M4.5 qiraxa. 2000 û 2000 ≈1012 f/s ji bo bikaranîna modîfîcirovanî ya modîfîcirovannogo monoxromatora SX-700 SX-700, wekî E/DE = 700 EV/0,3 EV > 2000 ф/с ка 2p L2,3, кромка Cr 2p L2,3, кромка Ni 2p L2,3 и кромка Ce M4,5. Ji ber vê yekê, çareseriya enerjiyê ya kanala tîrêjê wekî E/∆E = 700 eV/0,3 eV > 2000 û herikîna ≈1012 f/s bi karanîna monokromatorek SX-700 a guhertî ya bi gringek Si-ya 1200 xetên/mm ji bo Fe edge 2p L2,3,L3, Cr. 4.5.因此，光束线能量分辨率估计为E/ΔE = 700 eV/0,3 eV > 2000 和通量≈1012 ph/s，1-1mm光栅的改进的SX-700 单色器用于Fe 2p L2,3 边缘、Cr 2p L2,3 边缘、、Ni 2p L2,3 边輹缘4,3因此 ， 光束线 能量 分辨率 为 为 为 为 δe = 700 EV/0,3 EV> 2000 和 ≈1012 PH/S ，0 为 为 δe线 mm-1 光栅 改进 的 SX-700 单色器 于 于 于 用 用 用Fe 2p L2.3 边缘、Cr 2p L2.3 边缘、Cr 2p L2.2 M4.5 边缘.Ji ber vê yekê, dema ku SX-700 monochromatorek guhertî ya bi 1200 rêza Si-gring bikar bînin.3, Cr qiraxa 2p L2.3, Ni qiraxa 2p L2.3 û Ce qiraxa M4.5.Enerjiya fotonê di gavên 0,2 eV de bişopîne.Di her enerjiyê de, wêneyên PEEM bi karanîna detektorek TVIPS F-216 CMOS-ê ya bi fîberê ve bi 2 x 2 benkan ve hatî tomar kirin, ku di qada dîtinê ya 20 μm de çareseriya 1024 x 1024 pixel peyda dike.Demjimêra xuyangkirina wêneyan 0,2 s bû, bi navînî 16 çarçove.Enerjiya wêneya fotoelektronê bi vî rengî tê hilbijartin ku sînyala elektronê ya duyemîn peyda bike.Hemî pîvandin di bûyerek normal de bi karanîna tîrêjek fotonê ya polarîzekirî ya xêzkirî hatin kirin.Zêdetir agahdarî di derbarê pîvandinê de dikare di lêkolînek berê de were dîtin.Piştî lêkolîna moda tespîtkirina hilberîna elektronê ya giştî (TEY) û sepana wê di X-PEEM49 de, kûrahiya ceribandinê ya vê rêbazê ji bo sînyala Cr bi qasî 4-5 nm û ji bo Fe bi qasî 6 nm tê texmîn kirin.Kûrahiya Cr pir nêzîkê qalindahiya fîlima oksîdê (~ 4 nm) 60,61 e dema ku kûrahiya Fe ji qalindiyê mezintir e.XRD ya ku li qiraxa Fe L hatî berhev kirin tevliheviyek XRD ya oksîtên hesin û Fe0 ji matrixê ye.Di bûyera yekem de, tundiya elektronên belavkirî ji hemî celeb elektronên gengaz ên ku beşdarî TEY dibin tê.Lêbelê, îşaretek hesinî ya paqij ji bo elektron ku di qata oksîdê re derbas bibin û ji hêla analîzer ve werin berhev kirin enerjiya kînetîka bilindtir hewce dike.Di vê rewşê de, sînyala Fe0 bi giranî ji ber elektronên LVV Auger, û her weha elektronên duyemîn ên ku ji hêla wan ve têne belav kirin e.Digel vê yekê, tundiya TEY ku ji hêla van elektronan ve di rêça revîna elektronê de tê hilweşandin, di nexşeya XAS-ê ya hesin de bersiva spektralê Fe0 bêtir kêm dike.
Yekkirina danûstendina daneyê di kubek daneyê de (daneyên X-PEEM) di nêzîkbûnek piralî de di derxistina agahdariya têkildar (taybetmendiyên kîmyewî an laşî) de gavek bingehîn e.Clustering K-means bi berfirehî di gelek qadan de tê bikar anîn, di nav de dîtina makîneyê, hilberandina wêneyê, nasîna nimûneya bêserûber, îstîxbarata çêkirî, û analîzên dabeşker.Mînakî, komkirina K-means di berhevkirina daneyên wêneya hîperspektral de baş pêk aniye.Di prensîbê de, ji bo daneyên pir-taybetmendî, algorîtmaya K-means dikare wan bi hêsanî li ser bingeha agahdariya li ser taybetmendiyên wan (taybetmendiyên enerjiya fotonê) kom bike.Kombûna K-means algorîtmayek dubare ye ji bo dabeşkirina daneyan li K komên ne-lihevkirî (koman), ku her pîxel girêdayî komeke diyarkirî ye ku li gorî belavkirina cîhî ya nehomojeniya kîmyewî di pêkhateya mîkrosaziya pola de girêdayî ye.Algorîtmaya K-means du qonax dihewîne: di qonaxa yekem de, navendên K têne hesibandin, û di qonaxa duyemîn de, her xalek bi navendên cîran re komek tê veqetandin.Navenda giraniya komê wekî navgîniya arîtmetîk a xalên daneyê (spektruma XAS) ji bo wê komê tê pênase kirin.Dûrên cûrbecûr hene ku navendên cîran wekî dûrahiya Euclidean diyar bikin.Ji bo wêneyek têketinê ya px,y (ku x û y di pixelan de çareserî ye), CK navenda giraniya komê ye;Dûv re ev wêne dikare bi karanîna K-means63 di nav K koman de were dabeş kirin (kom kirin).Gavên paşîn ên algorîtmaya komkirina K-means ev in:
Gav 2. Hesabkirina endametiya hemî pixelan li gorî sentroida heyî.Mînakî, ew ji dûrahiya Euclidean d di navbera navend û her pixel de tê hesibandin:
Gav 3 Her pîxelê li navenda herî nêzik veqetînin.Dûv re pozîsyonên navendê K wekî jêrîn ji nû ve hesab bikin:
Gav 4. Pêvajoyê (hevkêşeyên (7) û (8)) dubare bikin heta ku navend li hev bicivin.Encamên kalîteya komkirina paşîn bi bijareya çêtirîn a navendên destpêkê re bi xurtî ve girêdayî ye.Ji bo strûktûra daneya PEEM ya wêneyên pola, bi gelemperî X (x × y × λ) kubek daneya rêza 3D ye, dema ku axên x û y agahdariya cîhê (çareserkirina pixel) temsîl dikin û teşeya λ bi fotonê re têkildar e.wêneya spektral a enerjiyê.Algorîtmaya K-means ji bo vekolîna herêmên balkêş ên daneyên X-PEEM bi veqetandina pîxelan (kluster an jêr-blokan) li gorî taybetmendiyên wan ên spektral û derxistina navendên çêtirîn (profîlên spektral ên XAS) ji bo her analîtek tê bikar anîn.kom).Ew ji bo lêkolîna belavkirina cîhê, guheztinên spektral ên herêmî, tevgera oksîdasyonê, û rewşên kîmyewî tê bikar anîn.Mînakî, algorîtmaya komkirinê ya K-means ji bo herêmên Fe L-edge û Cr L-qeravê li X-PEEM-ê-germ û sar-germkirî hate bikar anîn.Ji bo dîtina kom û sentroîdên herî baş jimareyên cûrbecûr komên K (herêmên mîkrosaziyê) hatin ceribandin.Dema ku ev hejmar têne xuyang kirin, pixel li navendên komê yên têkildar ji nû ve têne destnîşankirin.Her belavkirina rengan bi navenda komê re têkildar e, lihevhatina cîhê tiştên kîmyewî an fîzîkî nîşan dide.Navendên hatine derxistin hevbendiyên xêzik ên spektrên paqij in.
Daneyên ku encamên vê lêkolînê piştgirî dikin li ser daxwazek maqûl ji nivîskarê WC-ê têkildar hene.
Sieurin, H. & Sandström, R. Zehmetiya şkestinê ya pola zengarnegir a duplex a welded. Sieurin, H. & Sandström, R. Zehmetiya şkestinê ya pola zengarnegir a duplex a welded. Sieurin, H. & Sandström, R. Вязкость разрушения сварной дуплексной нержавеющей стали. Sieurin, H. & Sandström, R. Zehmetiya şkestinê ya polayê zengarnegir dupleksa welded. Sieurin, H. & Sandström, R. 焊接双相不锈钢的断裂韧性。 Sieurin, H. & Sandstrom, R. 焊接双相不锈钢的断裂韧性。 Sieurin, H. & Sandström, R. Вязкость разрушения сварных дуплексных нержавеющих сталей. Sieurin, H. & Sandström, R. Zehmetiya şkestina polayên zengarnegir ên duplex ên welded.Britannia.Parçeyek perçeyî.post.73, 377-390 (2006).
Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Berxwedana korozyonê ya polayên zengarnegir duplex di asîdên organîk ên hilbijartî û hawîrdorên asîda organîk/klorîd de. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Berxwedana korozyonê ya polayên zengarnegir duplex di asîdên organîk ên hilbijartî û hawîrdorên asîda organîk/klorîd de.Adams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh.û Van Der Merwe, J. Berxwedana korozyonê ya polayên zengarnegir duplex li derdorên bi hin asîdên organîk û asîdên organîk / klorîd. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J.Adams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh.û Van Der Merwe, J. Berxwedana korozyonê ya polayên zengarnegir duplex li derdorên hilbijartî yên asîdên organîk û asîdên organîk / klorîd.dermanê parastinê.Materyalên Rêbaz 57, 107-117 (2010).
Barrera, S. et al.Tevgera korozyon-oksîdative ya aligirên duplex ên Fe-Al-Mn-C.Materyalên 12, 2572 (2019).
Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. Nifşê nû yên polayên super dupleks ên ji bo hilberîna gaz û neftê ya alavên. Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. Nifşê nû yên polayên super dupleks ên ji bo hilberîna gaz û neftê ya alavên.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. Nifşê nû yên polayên super dupleks ên ji bo alavên hilberîna neft û gazê.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. Nifşê nû yên polayên super dupleks ên ji bo alavên hilberîna gaz û neftê.Webinar E3S 121, 04007 (2019).
Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Vekolîna tevgera deformasyona germ a pola zengarnegir duplex 2507. Metal. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Vekolîna tevgera deformasyona germ a pola zengarnegir duplex 2507. Metal. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Исследование поведения горячей деформации дуплексной нержавеющей стали марки 2507. Metal. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Lêkolînek Derbarê Deformasyona Germ a Tîpa 2507 Duplex Stainless Steel.Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 双相不锈钢2507 级热变形行为的研究。 Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 2507 级热变形行为的研究。Kingklang, S. û Utaisansuk, V. Lêpirsîna Reftara Deformasyona Germ a Tîpa 2507 Duplex Stainless Steel.Hesinî.alma mater.trance.48, 95–108 (2017).
Zhou, T. et al.Bandora gerandina sar a kontrolkirî li ser mîkrostruktur û taybetmendiyên mekanîkî yên pola zengarnegir a super-duplex SAF 2507-guhartî ya serium.alma mater.zanist.Britannia.A 766, 138352 (2019).
Zhou, T. et al.Taybetmendiyên strukturel û mekanîkî yên ku ji hêla deformasyona germî ya polayê zengarnegir a super-duplex SAF 2507-guhartî-serium ve hatî çêkirin.J. Alma mater.tank depo.teknolocî.9, 8379–8390 (2020).
Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Bandora hêmanên erdê yên kêm li ser tevgera oksîdasyona germahiya bilind a pola austenitic. Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Bandora hêmanên erdê yên kêm li ser tevgera oksîdasyona germahiya bilind a pola austenitic.Zheng Z., Wang S., Long J., Wang J. û Zheng K. Bandora hêmanên erdê yên hindik li ser tevgera pola austenitic di bin oksîdasyona germahiya bilind de. Zheng, Z., Wang, S., Dirêj, J., Wang, J. & Zheng, K. 稀土元素对奥氏体钢高温氧化行为的影响。 Zheng, Z., Wang, S., Dirêj, J., Wang, J. & Zheng, K.Zheng Z., Wang S., Long J., Wang J. û Zheng K. Bandora hêmanên erdê yên hindik li ser tevgera polayên austenitic di oksîdasyona germahiya bilind de.koros.zanist.164, 108359 (2020).
Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Bandorên Ce li ser mîkrostruktur û taybetmendiyên 27Cr-3.8Mo-2Ni polên zengarnegir super-ferrîtîkî. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Bandorên Ce li ser mîkrostruktur û taybetmendiyên 27Cr-3.8Mo-2Ni polên zengarnegir super-ferrîtîkî.Li Y., Yang G., Jiang Z., Chen K. û Sun S. Bandora Se li ser mîkrostruktur û taybetmendiyên polên zengarnegir superferrîtîkî 27Cr-3,8Mo-2Ni. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Ce 对27Cr-3.8Mo-2Ni 超铁素体不锈钢的显微组织和性能瓄录 Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Bandorên Ce li ser mîkrostruktur û taybetmendiyên 27Cr-3.8Mo-2Ni polayê zengarnegir super-pola. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Влияние C. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Bandora Ce li ser mîkrostruktur û taybetmendiyên polayê zengarnegir superferrîtîk 27Cr-3,8Mo-2Ni.Nîşana hesinî.Steelmak 47, 67–76 (2020).