Waad ku mahadsan tahay booqashada Nature.com.Nooca browserka aad isticmaalayso waxa uu leeyahay taageerada CSS oo xadidan.Waayo-aragnimada ugu fiican, waxaan kugula talineynaa inaad isticmaasho browser-ka la cusboonaysiiyay (ama aad damiso Habka Laqabsiga ee Internet Explorer).Dhanka kale, si loo xaqiijiyo taageerada joogtada ah, waxaan ka dhigi doonaa goobta iyada oo aan lahayn qaabab iyo JavaScript.
Birta aan la isticmaalin ee aadka loo isticmaalo iyo noocyadeeda la farsameeyey waxay u adkaysanayaan daxalka xaaladaha jawiga sababtoo ah lakabka passivation ee ka kooban chromium oxide.Daxalka iyo nabaad-guurka birta ayaa dhaqan ahaan la xidhiidha burburinta lakabyadan, laakiin marar dhif ah ayay ku jirtaa heerka micnaha yar, taas oo ku xidhan asalka is-biirsi la'aanta dusha sare.Shaqadan, kala duwanaanshaha kiimikaad dusha sare ee nanoscale ee lagu ogaaday mikroskoobyada spectroscopic iyo falanqaynta kiimikada ayaa si lama filaan ah u maamula burburka iyo daxalka cerium duuban ee qabow ee la beddelay super duplex ahama birta 2507 (SDSS) inta lagu jiro habdhaqankeeda qallafsanaanta kulul.dhinaca kale.In kasta oo raajada sawir-qaadista mikroskoobku ay muujisay dabool la mid ah lakabka dabiiciga ah ee Cr2O3, qabowga duuban ee SDSS ayaa muujiyay natiijooyin liidata sababtoo ah qaybinta gudaha ee Fe3+ nanoislands hodanka ah ee lakabka Fe/Cr oxide.Aqoontan heerka atomigu waxay siinaysaa faham qoto dheer oo ku saabsan daxalka birta aan-daxalka lahayn waxaana la filayaa inay gacan ka geysato la dagaalanka daxalka biraha-alloy-ga sare ee la midka ah.
Tan iyo markii la alifay birta aan birta lahayn, iska caabbinta daxalka ee alwaaxyada ferrochromium ayaa loo nisbeeyey chromium, taas oo samaysa oxide/oxyhydroxide xooggan oo muujisa hab-dhaqanka deg-degga ah ee deegaannada intooda badan.Marka la barbar dhigo birta caadiga ah (austenitic iyo ferritic) ahama, super duplex steels steels (SDSS) oo leh caabbinta daxalka ee ka wanaagsan waxay leeyihiin sifooyin farsamo oo sare1,2,3.Awoodda farsamada ee kordhay waxay u oggolaanaysaa naqshado fudud oo is haysta.Taas bedelkeeda, SDSS-ta dhaqaale waxay leedahay iska caabin sare oo ay u leedahay godad iyo daxalka dillaaca, taasoo keentay nolol adeeg oo dheer iyo codsiyo ballaaran oo lagu xakameynayo wasakheynta, weelasha kiimikada, iyo warshadaha saliidda iyo gaaska ee xeebaha.Si kastaba ha ahaatee, kala duwanaanta cidhiidhiga ah ee heerkulka daaweynta kulaylka iyo qaabaynta liidata ayaa caqabad ku ah codsigeeda ballaaran ee la taaban karo.Sidaa darteed, SDSS waa la bedelay si loo hagaajiyo guryaha sare.Tusaale ahaan, wax ka beddelka Ce iyo kordhinta sare ee N 6, 7, 8 ayaa lagu soo bandhigay 2507 SSS (Ce-2507).Isku-duubnaanta ku habboon ee 0.08 wt.% curiyaha dhulka naadir (Ce) ayaa saameyn faa'iido leh ku leh sifooyinka farsamada ee DSS, maadaama ay wanaajiso sifeynta hadhuudhka iyo xoogga xadka hadhuudhka.Xiro iyo iska caabin daxalka, xoogga adkaysiga iyo xoogga dhalidda, iyo shaqaynta kulul ayaa sidoo kale la hagaajiyay9.Qadar badan oo nitrogen ah ayaa bedeli kara nikkel qaali ah, taas oo ka dhigaysa SDSS mid kharash-ool ah10.
Dhowaan, SDSS waxa lagu qaabeeyey balaastiig heerkul kala duwan (heerkulka hoose, qabow iyo kulaylka) si loo gaaro sifooyin farsamo oo aad u wanaagsan6,7,8.Si kastaba ha ahaatee, iska caabinta daxalka aadka u fiican ee SDSS waxaa sabab u ah joogitaanka filimka oksaydhka khafiifka ah ee dusha sare, kaas oo ay saameeyaan arrimo badan, sida joogitaanka wejiyo badan oo leh xuduudo kala duwan oo hadhuudh ah, roobab aan la rabin iyo falcelin kala duwan.Qaab-dhismeedka yar-yar ee gudaha ee aan isqabin ee wejiyada austenitic iyo ferritic ee kala duwan ayaa qalloocan 7 .Sidaa darteed, daraasadda sifooyinka microdomain ee filimada noocan oo kale ah ee heerka qaab dhismeedka elektaroonigga ah ayaa muhiimad muhiim ah u leh fahamka daxalka SDSS wuxuuna u baahan yahay farsamooyin tijaabo ah oo adag.Ilaa hadda, hababka xasaasiga ah ee dusha sare sida Auger electron spectroscopy11 iyo X-ray photoelectron spectroscopy12,13,14,15 iyo sidoo kale habka adag ee raajada photoelectron photoelectron kala soocida, laakiin inta badan ku guuldareystaan ​​in ay kala soocaan, kiimikooyinka element isku mid ah oo ku yaala meelo kala duwan ee nanoscale ah.Daraasado dhowr ah oo dhowaan la sameeyay ayaa ku xiray oxidation maxaliga ah ee chromium si ay u arkaan dabeecadda daxalka ee 17 austenitic steels, 18 martensitic steels, iyo SDSS 19, 20. Si kastaba ha ahaatee, daraasadahan ayaa inta badan diiradda saaray saameynta Cr heterogeneity (tusaale, Cr3 + gobolka oxidation) ee caabbinta daxalka.Heterogeneity-ka dambe ee xaaladaha oksaydheynta ee curiyeyaasha waxa sababi kara isku-dhisyo kala duwan oo leh xubno isku mid ah, sida oksaydhyada birta.Iskudhisyadani waxay dhaxlaan cabbir yar oo heerkulbeeg ahaan la farsameeyay oo isku dhow, laakiin waxay ku kala duwan yihiin halabuurka iyo gobolka oksaydhka16,21.Sidaa darteed, muujinta burburinta filimada oksaydhka ka dibna godadku waxay u baahan tahay fahamka is-biirsi la'aanta dusha sare ee heerka microscopic.Iyadoo ay jirto shuruudahan, qiimaynaha tirada sida oxidation heterogeneity lateral, gaar ahaan birta ee miisaanka nano/atomic, ayaa weli maqan iyo muhiimada ay u leeyihiin iska caabinta daxalka ayaa weli ah mid aan la sahamin.Ilaa dhowaan, xaaladda kiimikaad ee walxo kala duwan, sida Fe iyo Ca, ayaa tiro ahaan lagu sharaxay shaybaarada birta iyadoo la adeegsanayo raajada jilicsan ee sawir-qaadista (X-PEEM) ee xarumaha shucaaca nanoscale synchrotron.Marka lagu daro farsamooyinka nuugista raajada ee kiimikaad ahaan xasaasiga ah (XAS), X-PEEM waxay awood u siinaysaa cabbirka XAS oo leh xallin sare oo baaxad leh iyo muuqaal muuqaal ah, siinta macluumaadka kiimikaad ee ku saabsan halabuurka aasaasiga ah iyo xaaladdeeda kiimikaad leh xallinta booska ilaa miisaanka nanometerka 23.U fiirsashadan spectroscopic ee goobta bilawga ah ee mikroskoobku waxay sahlaysa tijaabooyinka kiimikaad ee deegaanka waxayna si baaxad leh u muujin kartaa isbeddelada kiimikaad ee aan hore loo sahamin ee lakabka Fe.
Daraasadani waxay kordhisay faa'iidooyinka PEEM ee ogaanshaha kala duwanaanshaha kiimikada ee nanoscale waxayna soo bandhigaysaa habka falanqaynta dusha sare ee heerka atomiga ee fahamka habdhaqanka daxalka ee Ce-2507.Waxay isticmaashaa K-macnaha cluster chemometric data24 si ay u sawirto halabuurka kiimikaad ee caalamiga ah (heterogeneity) ee walxaha ku lug leh, iyada oo dawladahooda kiimikaad lagu soo bandhigay qaab xisaabeed.Si ka duwan kiis dhaqameedka daxalka ah ee uu keeno burburka filimka chromium oxide, dareenka liita ee hadda jira iyo iska caabbinta daxalka liidata waxaa loo aaneynayaa Fe3+ nanoisland hodan ku ah oo u dhow lakabka Fe/Cr oxide, taas oo noqon karta natiijada oxides-ka ilaalinta.Meesha burburka, filim ayaa la sameeyaa kaas oo keena daxal.
Dabeecadda qudhuntay ee SDSS 2507 ayaa markii ugu horreysay la qiimeeyay iyadoo la isticmaalayo cabbirada korantada.On berde.Jaantuska 1 wuxuu muujinayaa curcurka Nyquist iyo Bode ee muunado la xushay ee acidic (pH = 1) xalalka biyaha ee FeCl3 heerkulka qolka.Electrolyte-ka la doortay wuxuu u dhaqmaa sidii wakiilka oksidheer ee xooggan, oo tilmaamaya u janjeera filimka passivation inuu burburo.In kasta oo maaddadu aanay marin heerkul deggan oo heerkulbeeg ah, falanqayntaasi waxay siisay aragti ku saabsan dhacdooyinka guul-darrooyinka iyo hababka daxalka kadib.Wareegga u dhigma (Sawir 1d) ayaa loo isticmaalay in lagu rakibo spectra electrochemical impedance spectroscopy (EIS), iyo natiijooyinka ku habboon ee ku habboon ayaa lagu muujiyay shaxda 1. Wareegyada nuska ah ee aan dhamaystirnayn ayaa soo muuqday marka la tijaabinayo xalalka la daweeyey iyo shaybaarro shaqo oo kulul, halka wareegyada kala badh ee isku dhafan ay ahaayeen kuwo qabow oo duuban (Jaantus 1b).Xagga EIS spectrum, radius wareega-wareega waxa loo tixgalin karaa iska caabinta polarization (Rp)25,26.Rp ee xalka lagu daweeyay SDSS ee Jadwalka 1 wuxuu ku saabsan yahay 135 kΩ cm-2, si kastaba ha noqotee, kuleyl iyo qabow duuban SDSS waxaan arki karnaa qiimayaal aad u hooseeya oo ah 34.7 iyo 2.1 kΩ cm-2 siday u kala horreeyaan.Hoos-u-dhaca weyn ee Rp wuxuu muujinayaa saamaynta xun ee qallafsanaanta caagga ah ee ku-talogalka iyo iska caabbinta daxalka, sida ku cad warbixinnadii hore 27, 28, 29, 30.
a Nyquist, b, c Bode impedance iyo jaantusyada wajiga, iyo model wareegga u dhigma ee d, halkaas oo RS waa iska caabin electrolyte ah, Rp waa iska caabin polarization ah, iyo QCPE waa element joogto ah oxide loo isticmaalo in lagu qaabeeyo capacitance aan fiicnayn (n) .Cabbirrada EIS-da waxa lagu fuliyay iyada oo aan wax culays ahi qaadin.
Joogtada dalabka koowaad waxa lagu muujiyay jaantuska Bode iyo taagga soo noqnoqda ee sarreeya waxa uu ka dhigan yahay iska caabbinta korantada ee RS26.Marka ay soo noqnoqoshada hoos u dhacdo, xannibaadda ayaa kordheysa waxaana la helaa xagal weji xun, taas oo muujinaysa awoodda awoodda.Xagalka wejigu wuu kordhaa, isagoo qiimihiisa ugu sarreeya ku haynaya inta jeer ee aad u ballaadhan, ka dibna hoos u dhacaya (Jaantus. 1c).Si kastaba ha ahaatee, dhammaan saddexda xaaladoodba qiimahan ugu sarreeya ayaa weli ka hooseeya 90 °, taas oo muujinaysa dabeecad aan fiicnayn oo aan fiicnayn sababtoo ah kala-baxsanaan karti leh.Sidaa darteed, walxaha wejiga joogtada ah ee QCPE (CPE) ayaa loo isticmaalaa si ay u matalaan qaybinta awoodda isdhexgalka ee ka soo jeeda qallafsanaanta dusha sare ama inhomogeneity, gaar ahaan marka la eego miisaanka atomiga, joomatari jajabka, porosity electrode, awood aan labis ahayn, iyo qaybinta hadda jirta ee ku tiirsan dusha.Joomatari Electrode31,32.Caqabada CPE:
halka j uu yahay nambarka mala-awaalka ah iyo ω waa inta jeer ee xagal.QCPE waa soo noqnoqoshada madax banaan oo joogto ah oo u dhiganta aagga furan ee firfircoon ee elektrolytka.n waa nambar awood aan cabbir lahayn oo qeexaysa ka leexashada dabeecadda capacitive-ka ugu habboon ee capacitor, ie kan u dhow n waa 1, CPE-da ugu dhow waa capacitance saafi ah, iyo haddii n ay ku dhowdahay eber, waa iska caabin.Weec yar oo n, ku dhow 1, waxay tusinaysaa hab-dhaqanka karti-darrada aan ku habboonayn ee dusha sare ka dib baaritaanka kala-soocidda.QCPE-da qabowga duuban ee SDSS aad ayuu uga sarreeyaa alaabooyinka la midka ah, taas oo macnaheedu yahay in tayada dusha sare ay ka yar tahay labis.
Iyada oo la raacayo badi sifooyinka iska caabbinta daxalka ee birta-la'aanta, ka kooban Cr ee xad-dhaafka ah ee SDSS guud ahaan waxay keentaa iska caabin sare oo daxalka ah ee SDSS sababtoo ah joogitaanka filimka oksaydhka difaaca dadban ee dusha17.Filimkan xamaasadda leh ayaa inta badan qani ku ah Cr3+ oxides iyo/ama hydroxides, oo inta badan isku dara Fe2+, Fe3+ oxides iyo/ama (oxy) hydroxides 33 .In kasta oo isku mid ah oo isku mid ah dusha sare, lakabka oxide passivating, oo aan lahayn dillaac muuqda dusha sare, sida lagu go'aamiyo sawirada microscopic,6,7 dabeecadda daxalka ee kulul-shaqeeyay iyo qabow-duubay SDSS waa ka duwan yahay oo sidaas daraaddeed u baahan in si qoto dheer u daraaseeyo microstructure qallafsan iyo sifada qaab-dhismeedka birta.
Qaab-dhismeedka yar-yar ee birta qallafsan ayaa tiro ahaan lagu baadhay iyadoo la isticmaalayo raajada tamarta sare ee gudaha iyo synchrotron (Tirooyinka dheeriga ah 1, 2).Falanqaynta tifaftiran ayaa lagu bixiyay Xogta Dheeraadka ah.Inkasta oo tani inta badan u dhiganto nooca wejiga ugu muhiimsan, kala duwanaansho ayaa laga helay jajabyada mugga ee wejiyada, kuwaas oo ku taxan Shaxda Dheeraadka ah 1. Farqiga ayaa laga yaabaa inay sabab u tahay jajabka wejiga kala duwan ee dusha sare iyo jajabka mugga (XRD) oo ku xiran qoto dheer oo kala duwan oo lagu ogaanayo iyada oo la adeegsanayo diffraction raajada oo leh ilo kala duwan oo tamar ah oo ka mid ah sawirada dhacdooyinka.Qaybta aadka u saraysa ee austenite ee muunado duuban qabow, oo ay go'aamisay XRD il shaybaadhka, waxay tusinaysaa dafid wanaagsan iyo iska caabin daxalka ah35, halka natiijooyinka saxda ah iyo tirakoobka ay muujinayaan isbeddelada ka soo horjeeda saamiga wajiga.Intaa waxaa dheer, caabbinta daxalka ee birta waxay sidoo kale ku xiran tahay heerka nadiifinta hadhuudhka, dhimista xajmiga hadhuudhka, korodhka microdeformations iyo cufnaanta kala-baxa ee dhaca inta lagu jiro daaweynta heerkulbeegga36,37,38.Noocyada kulul ee la shaqeeyay waxay muujinayaan dabeecad badan oo hadhuudh ah, oo tilmaamaya miraha yar yar, halka siddooyinka siman ee lagu arkay shaybaarada qabow ee duuban (Jaantuska Dheeraadka ah 3) waxay muujinayaan sifeyn weyn oo hadhuudh ah oo loo yaqaan 'nanoscale' ee hore ee shaqada6, taas oo ah in ay gacan ka geysato dhaqdhaqaaqa filimka.samaynta iyo korodhka caabbinta daxalka.Cufnaanta kala-baxa sare waxay badanaa la xiriirtaa iska caabbinta hoose ee godad, taas oo si fiican ugu raacsan cabbirada korantada.
Isbeddellada ku yimaadda xaaladaha kiimikaad ee microdomains-ka curiyayaasha hoose ayaa si habaysan loo bartay iyadoo la isticmaalayo X-PEEM.In kasta oo ay badan yihiin walxaha alloying, Cr, Fe, Ni, iyo Ce39 ayaa halkan lagu doortay sababtoo ah Cr waa qaybta ugu muhiimsan ee samaynta filimka passivation, Fe waa qaybta ugu muhiimsan ee birta, iyo Ni waxay wanaajisaa dareenka iyo dheellitirka qaab dhismeedka wajiga ferrite-austenitic iyo ujeedada wax ka beddelka Ce.Iyadoo la hagaajinayo tamarta shucaaca synchrotron, RAS waxaa lagu dahaadhay dusha sare oo leh sifooyinka ugu muhiimsan ee Cr (geeska L2.3), Fe (cidhif L2.3), Ni (cidhif L2.3) iyo Ce (geeska M4.5).samaynta kulul iyo duubka qabow ee Ce-2507 SDSS.Falanqaynta xogta ku habboon ayaa lagu sameeyay iyadoo lagu darayo qiyaasidda tamarta iyo xogta la daabacay (tusaale XAS 40, 41 on Fe L2, 3 geesaha).
On berde.Jaantuska 2 waxa uu muujinayaa sawirada X-PEEM ee kulaylaha (Jaantus. 2a) iyo qabow-duuban (Jaantus. 2d) Ce-2507 SDSS iyo XAS cidhifyada u dhigma ee Cr iyo Fe L2,3 meelaha si gaar ah loo calaamadeeyay.Cidhifka L2,3 ee XAS waxa uu baadhayaa dawladaha 3d ee aan deganayn kadib sawir-qaadista elektarooniga ah ee heerarka kala qaybinta spin-orbit 2p3/2 (L3 gees) iyo 2p1/2 (L2 gees).Macluumaad ku saabsan heerka qiimaha ee Cr waxaa laga helay XAS ee cidhifka L2,3 ee Jaantuska 2b, e.Isbarbardhigga garsoorayaasha.42,43 waxay muujisay in afar heer sare ah lagu arkay meel u dhow cidhifka L3, oo lagu magacaabo A (578.3 eV), B (579.5 eV), C (580.4 eV) iyo D (582.2 eV), oo ka tarjumaysa octahedral Cr3 +, oo u dhiganta Cr2O3 ion.Muuqaallada tijaabada ahi waxay ku raacsan yihiin xisaabinta aragtida ee lagu muujiyey xayndaabyada b iyo e, oo laga helay xisaabaadyo badan oo ka mid ah goobta crystal-ka ee Cr L2.3 interface iyadoo la adeegsanayo goob crystal ah 2.0 eV44.Labada dusha sare ee SDSS-kuleyl iyo qabow-duuban waxaa lagu dahaadhay lakab lebbisan oo Cr2O3 ah.
a X-PEEM sawirka kulaylka ee SDSS kuleyl qallafsan oo u dhiganta b Cr L2.3 gees iyo c Fe L2.3 gees, d X-PEEM image kulaylka qabow giringiriyey SDSS u dhigma e Cr L2.3 gees iyo f Fe L2 .3 gees gees (f).Muuqaalka XAS waxa lagu sawiray meelo kala duwan oo ku calaamaysan sawirada kulaylka (a, d), xadhkaha dhibicda liimiga ah ee (b) iyo (e) waxay ka dhigan yihiin muuqaalka XAS ee la midka ah ee Cr3+ oo leh qiimihiisu yahay 2.0 eV.Sawirada X-PEEM, isticmaal palette kuleyl ah si aad u wanaajiso akhriska sawirka, halkaasoo midabada buluugga ilaa casaanka ay u dhigmaan xoojinta nuugista raajada (mid hoose ilaa sare).
Iyadoo aan loo eegin deegaanka kiimikaad ee canaasiirtan macdan ah, xaalada kiimikaad ee ku darista walxaha Ni iyo Ce ee labada shayba isma bedelin.sawir dheeraad ah.Jaantusyada 5-9 waxay muujinayaan sawirada X-PEEM iyo muuqaalada XAS ee u dhigma ee Ni iyo Ce ee jagooyin kala duwan oo ku yaala dusha sare ee muunado qabow iyo kuwo kulul.Ni XAS waxay ku tusinaysaa xaaladaha oksaydhka ee Ni2+ oo dhan oogada la cabbiray ee shaybaarrada kulul-ka-shaqeeyey iyo qabow-duubka (Wadahadal Dheeraad ah).Waa in la ogaadaa in, marka laga hadlayo shaybaarada kulul ee la shaqeeyay, calaamada XAS ee Ce aan la arkin, halka shaybaarada qabow-duuban, xajmiga Ce3+ la arkay.U fiirsashada dhibcaha Ce ee muunado qabow-duuban ayaa muujisay in Ce inta badan u muuqato qaab daadad.
Kuleylku naafoobay ee SDSS, ma jiro isbeddel qaab dhismeedka deegaanka ee XAS ee cidhifka Fe L2,3 lagu arkay (Jaantus. 2c).Si kastaba ha ahaatee, matrix-ka Fe matrix-ga yar waxa uu beddelaa xaaladeeda kiimikaad todobada dhibcood ee si aan kala sooc lahayn loo doortay ee SDSS-qabow, sida ku cad sawirka 2f.Intaa waxaa dheer, si loo helo fikrad sax ah oo ku saabsan isbeddelka gobolka Fe ee goobaha la doortay ee Jaantuska 2f, daraasadaha dusha sare ee degaanka ayaa la sameeyay (Jaantus 3 iyo Sawirka Dheeraadka 10) kaas oo gobollada yaryar ee wareegyada la doortay.Muuqaalka XAS ee Fe L2,3 cidhifka α-Fe2O3 nidaamyada iyo Fe2+ octahedral oxides ayaa lagu qaabeeyey xisaabinta goobo badan oo crystal ah iyadoo la adeegsanayo meelaha crystals ee 1.0 (Fe2+) iyo 1.0 (Fe3+)44. Waxaan ognahay in α-Fe2O3 iyo γ-Fe2O3 ay leeyihiin astaamo maxalli ah oo kala duwan45,46, Fe3O4 waxay leedahay isku darka Fe2+ & Fe3+,47, iyo FeO45 oo ah Fe2+ oxide (3d6). Waxaan ognahay in α-Fe2O3 iyo γ-Fe2O3 ay leeyihiin astaamo maxalli ah oo kala duwan45,46, Fe3O4 waxay leedahay isku darka Fe2+ & Fe3+,47, iyo FeO45 oo ah Fe2+ oxide (3d6).Ogsoonow in α-Fe2O3 iyo γ-Fe2O3 ay leeyihiin astaamo maxalli ah oo kala duwan45,46, Fe3O4 waxay isku daraan Fe2+ iyo Fe3+,47 iyo FeO45 oo ah qaab oxide ah oo kala duwan Fe2+ (3d6).Ogsoonow in α-Fe2O3 iyo γ-Fe2O3 ay leeyihiin astaamo maxalli ah oo kala duwan45,46, Fe3O4 waxay leedahay isku darka Fe2+ iyo Fe3+,47 iyo FeO45 waxay u dhaqmaan sida Fe2+ oxide (3d6)Dhammaan Fe3+ ions ee ku jira α-Fe2O3 waxay leeyihiin boosaska Oh, halka γ-Fe2O3 ay inta badan matasho Fe3+ t2g [Fe3+5/3V1/3] tusaale O4 spinel oo boosas bannaan ah tusaale ahaan.Sidaa darteed, Fe3+ ion ee γ-Fe2O3 waxay leeyihiin boosaska Td iyo Oh labadaba.Sida lagu sheegay warqad hore, 45 inkasta oo saamiga xoojinta labadu uu kala duwan yahay, miisaankooda tusaale ahaan / t2g waa ≈1, halka xaaladdan la arkay qiyaasta xoojinta tusaale ahaan / t2g waxay ku saabsan tahay 1. Tani waxay meesha ka saaraysaa suurtogalnimada in xaaladda hadda jirta oo kaliya Fe3+ ay jirto.Iyadoo la tixgelinayo kiiska Fe3O4 oo leh Fe2 + iyo Fe3 + labadaba, muuqaalka ugu horreeya, oo la og yahay inuu leeyahay daciifnimo (ka xooggan) L3 cidhifka Fe, wuxuu muujinayaa tiro yar (weyn) oo ah tiro yar oo t2g ah.Tani waxay khusaysaa Fe2+ (Fe3+), taas oo muujinaysa in muuqaalka ugu horreeya ee kororka uu muujinayo korodhka nuxurka Fe2+47.Natiijooyinkani waxay muujinayaan in wada-noolaanshaha Fe2+ iyo γ-Fe2O3, α-Fe2O3 iyo/ama Fe3O4 ay ku badan yihiin dusha qabow-rogid ee isku-dhafka.
Sawirada kuleyliyaha kuleyliyaha ee la ballaariyay ee muuqaalka XAS (a, c) iyo (b, d) ka gudbaya cidhifka Fe L2,3 ee meelo kala duwan oo ku dhex yaal gobollada 2 iyo E ee berdaha.2d
Xogta tijaabada ah ee la helay (Jaantus 4a iyo Sawirka Dheeraadka 11) ayaa la qorsheeyay oo la barbardhigay xogta xeryahooda saafiga ah 40, 41, 48. Saddex nooc oo kala duwan oo tijaabo ah oo lagu arkay Fe L- gees XAS spectra (XAS- 1, XAS-2 iyo XAS-3: Fig. 4a).Gaar ahaan, spectrum 2-a (oo lagu tilmaamay XAS-1) ee Jaantuska. 3b oo ay ku xigto spectrum 2-b (lagu calaamadeeyay XAS-2) ayaa lagu arkay dhammaan aagga ogaanshaha, halka spectra sida E-3 lagu arkay shaxanka 3d (lagu calaamadeeyay XAS-3) meelo gaar ah.Sida caadiga ah, afar qaybood ayaa loo isticmaalay si loo aqoonsado dawlado qiimo leh oo jira oo ku jira muunada daraasadda: (1) sifooyinka muuqaalka L3 iyo L2, (2) boosaska tamarta ee sifooyinka L3 iyo L2, (3) farqiga tamarta L3-L2., ( 4) L2/L3 xoojinta saamiga.Marka loo eego indho-indheynta muuqaalka (Jaantus. 4a), dhammaan saddexda qaybood ee Fe, ee kala ah, Fe0, Fe2+, iyo Fe3+, ayaa ku yaal dusha sare ee SDSS ee daraasadda lagu hayo.Saamiga xoogga la xisaabiyay ee L2/L3 ayaa sidoo kale muujiyay joogitaanka dhammaan saddexda qaybood.
a Simulated XAS spectra of Fe oo lagu arkay saddex xog tijaabo ah oo kala duwan (xariiqo adag XAS-1, XAS-2 iyo XAS-3 waxay u dhigantaa 2-a, 2-b iyo E-3 ee Fig. 2 iyo 3) Isbarbardhigga , Octahedrons Fe2 +, Fe3 + oo leh qiyamka kristantaralka ah ee 1.0 eV, qiimaynta XAS-2 ee 1.5 e , XAS-3) iyo xogta u dhigma ee la hagaajiyay ee LCF (khadka madow ee adag), iyo sidoo kale qaabka XAS-3 spectra oo leh Fe3O4 (xaaladaha isku dhafan ee Fe) iyo Fe2O3 (Fe3 + saafi ah).
Isku darka toosan ee ku haboon (LCF) ee saddexda heer ee 40, 41, 48 ayaa loo isticmaalay in lagu qiyaaso ka kooban oksaydhka birta.LCF waxaa loo hirgeliyay saddex nooc oo Fe L-edge XAS spectra ah oo muujinaya farqiga ugu sarreeya, kuwaas oo kala ah XAS-1, XAS-2 iyo XAS-3, sida ku cad sawirka 4b-d.Qalabka LCF, 10% Fe0 ayaa la tixgeliyey dhammaan kiisaska sababtoo ah xaqiiqda ah in aan ku aragnay meel yar oo xogta oo dhan ah, iyo sidoo kale xaqiiqda ah in birta birta ay tahay qaybta ugu muhiimsan ee birta. Runtii, qoto-dheeraanta tijaabada ee X-PEEM ee Fe (~ 6 nm) 49 way ka weyn tahay dhumucda lakabka oksaydheynta ee lagu qiyaasay (wax yar> 4 nm), taas oo u oggolaanaysa in la ogaado calaamadda matrixka birta (Fe0) ee hoosta lakabka passivation. Runtii, qoto-dheeraanta tijaabada ee X-PEEM ee Fe (~ 6 nm) 49 way ka weyn tahay dhumucda lakabka oksaydheynta ee lagu qiyaasay (wax yar> 4 nm), taas oo u oggolaanaysa in la ogaado calaamadda matrixka birta (Fe0) ee hoosta lakabka passivation. Действительно, пробная глубина X-PEEM для Fe (~ 6 нм) 49 больше. оляет обнаружить сигнал от железной матрицы (Fe0) под пассивирующим слоем. Runtii, baaritaanka X-PEEM qoto dheer ee Fe (~ 6 nm) 49 wuxuu ka weyn yahay dhumucda la filayo ee lakabka oksaydhka (wax yar> 4 nm), taas oo suurtogal ka dhigaysa in la ogaado calaamada ka timaadda matrixka birta (Fe0) ee hoos yimaada lakabka passivation.事实上，X-PEEM 对Fe（~6 nm）49方的铁基体（Fe0）的信号。X-PEEM 对 Fe （~ 6 nm） 49 的 检测 深度 大于 的 氧化层信号 信号 信号 信号 信号Фактически, глубина обнаружения Fe (~ 6 нм) 49 с помощью X-PEEM больше м), что позволяет обнаруживать сигнал от железной матрицы (Fe0) ниже пассивирующего слоя. Dhab ahaantii, qoto dheer ee ogaanshaha Fe (~ 6 nm) 49 by X-PEEM waxay ka weyn tahay dhumucda la filayo ee lakabka oksaydhka (wax yar> 4 nm), taas oo u oggolaanaysa in la ogaado calaamada ka timaadda matrixka birta (Fe0) ee ka hooseeya lakabka passivation. .Isku darka kala duwan ee Fe2+ iyo Fe3+ ayaa la sameeyay si loo helo xalka ugu wanaagsan ee suurtogalka ah ee xogta tijaabada ah ee la arkay.On berde.4b waxay muujinaysaa XAS-1 spectrum ee isku dhafka Fe2+ iyo Fe3+, halkaasoo saamiga Fe2+ iyo Fe3+ ay la mid yihiin qiyaastii 45%, taasoo muujinaysa xaaladaha oksaydhka isku dhafan ee Fe.Halka spectrum XAS-2, boqolkiiba Fe2+ iyo Fe3+ ay noqonayaan ~ 30% iyo 60%, siday u kala horreeyaan.Fe2+ ​​wuu ka yar yahay Fe3+.Saamiga Fe2+ iyo Fe3, oo le'eg 1:2, macnaheedu waa in Fe3O4 lagu samayn karo isla saamiga u dhexeeya Fe ions.Intaa waxaa dheer, XAS-3 spectrum, boqolkiiba Fe2+ iyo Fe3+ waxay noqonayaan ~ 10% iyo 80%, taas oo muujinaysa beddelka sare ee Fe2+ ilaa Fe3+.Sida kor ku xusan, Fe3+ waxay ka iman kartaa α-Fe2O3, γ-Fe2O3 ama Fe3O4.Si loo fahmo isha ugu macquulsan ee Fe3+, XAS-3 spectrum waxaa lagu sawiray heerar kala duwan oo Fe3+ ah oo ku yaala Jaantuska 4e, taasoo muujinaysa isku ekaanshaha labada heer marka la tixgelinayo heerka ugu sarreeya ee B.Si kastaba ha ahaatee, xoojinta garabka ugu sarreeya (A: laga bilaabo Fe2+) iyo saamiga B/A ee xoojinta ayaa tilmaamaya in xajmiga XAS-3 uu ku dhow yahay, laakiin kuma eka spectrum γ-Fe2O3.Marka la barbar dhigo bulk γ-Fe2O3, Fe 2p XAS ugu sarreysa ee A SDSS waxa uu leeyahay xoogaa xoogaa ka sarreeya (Jaantus. 4e), taas oo muujinaysa xoojinta Fe2+.Inkasta oo xajmiga XAS-3 uu la mid yahay kan γ-Fe2O3, halkaas oo Fe3 + ay ku jirto boosaska Oh iyo Td, aqoonsiga dawlado kala duwan oo qiimo leh iyo iskudubarid kaliya oo ku yaal geeska L2,3 ama saamiga L2 / L3 ayaa weli ah dhibaato.mawduuc ka mid ah doodaha socda sababtoo ah kakanaanta arrimaha kala duwan ee saameeya spectrum final41.
Marka lagu daro kala duwanaanshaha muuqaalka ah ee xaaladda kiimikaad ee gobollada la doortay ee xiisaha ee kor lagu sharaxay, kala duwanaanta kiimikada caalamiga ah ee walxaha muhiimka ah ee Cr iyo Fe ayaa sidoo kale lagu qiimeeyay iyada oo la kala saarayo dhammaan spectra XAS ee laga helay dusha muunada iyadoo la adeegsanayo habka K-macnaheedu waa ururinta..Profilesyada cidhifka Cr L waxa loo dejiyay inay sameeyaan laba rucubood oo aad u wanaagsan oo si baahsan loo qaybiyay muunado kulayleed iyo qabow-duuban oo lagu muujiyay berdihii.5. Way caddahay in aan isbedel qaab dhismeed maxalli ah loo arkin in ay isku mid yihiin, mar haddii labada centroid ee spectra XAS Cr ay is barbar dhigaan.Qaababkan muuqaalka ah ee labada kooxoodba waxay ku dhow yihiin inay la mid yihiin kuwa u dhigma Cr2O342, taas oo macnaheedu yahay in lakabyada Cr2O3 ay si siman u kala fog yihiin SDSS.
Cr L K-macnaheedu waa rucubyada gobolka cidhifyada, iyo b waa xarumaha XAS ee u dhigma.Natiijooyinka K-macneheedu waa X-PEEM isbarbardhigga SDSS-qabow: c Cr L2.3 gobolka geeska ee K-macneheedu waa rucubyada iyo d u dhigma XAS centroids.
Si loo muujiyo khariidado cidhifeedka FeL ee kakan, afar iyo shan kooxood oo la hagaajiyay iyo centroids-kooda la xidhiidha (muuqaal muuqaal ah) ayaa loo isticmaalay shaybaarro kulul iyo qabow-duuban, siday u kala horreeyaan.Sidaa darteed, boqolkiiba (%) ee Fe2+ iyo Fe3+ waxaa lagu heli karaa iyadoo la waafajinayo LCF-ga lagu muujiyey Jaantuska.4.Pseudoelectrode ka iman kara Epseudo oo ah shaqada Fe0 ayaa loo isticmaalay si loo muujiyo isku dheelitir la'aanta microchemical ee filimka okssaydhka dusha sare.Epseudo waxaa qiyaas ahaan lagu qiyaasaa xeerka isku darka,
halka \(\rm{E}_{\rm{Fe}/\rm{Fe}^{2 + (3 + )}}\) la siman yahay \(\rm{Fe} + 2e^ - \ ilaa \rm { Fe}^{2 + (3 + )}\), 0.440 iyo 0.036 V, siday u kala horreeyaan.Gobollada leh awoodda hoose waxay leeyihiin maaddo sare oo ka kooban Fe3+.Qaybinta suurtagalka ah ee shaybaarrada kulaylka qallafsan waxay leedahay dabeecad lakabaysan oo leh isbeddelka ugu sarreeya ee qiyaastii 0.119 V (Jaantus. 6a, b).Qaybintan suurtagalka ah waxay si dhow ula xiriirtaa muuqaalka sare ee dusha sare (Jaantus. 6a).Ma jiro isbeddelo kale oo ku-tiirsanaan ah oo ku yimaadda gudaha laminarka hoose ee la arkay (Jaantus. 6b).Taas bedelkeeda, isku xirka oksaydhyada kala duwan ee leh maadooyin kala duwan oo Fe2 + iyo Fe3 + ah oo ku jira SDSS-qabow, mid ayaa ilaalin kara dabeecad aan la mid ahayn ee pseudopotential (Jaantus. 6c, d).Fe3+ oxides iyo/ama (oxysic)hydroxides ayaa ah waxyaabaha ugu muhiimsan ee miridhku ka kooban yahay birta waxayna ka gudbaan ogsijiinta iyo biyaha50.Xaaladdan oo kale, jasiiradaha hodanka ku ah Fe3+ ayaa loo arkaa inay yihiin kuwo maxalli ah oo loo qaybiyo waxaana loo tixgelin karaa meelo daxalaysan.Isla mar ahaantaana, gradient ee goobta suurtagalka ah, halkii ay ka ahaan lahayd qiimaha saxda ah ee suurtogalka ah, waxaa loo isticmaali karaa tilmaame loogu talagalay meelaynta goobaha daxalka firfircoon.Qaybintan aan sinnayn ee Fe2+ iyo Fe3+ ee dusha sare ee SDSS qabow waxay bedeli kartaa kimistariga maxalliga ah waxayna siin kartaa aag firfircoon oo firfircoon oo dusha sare ah ee burburka filimka oxide iyo falcelinta daxalka, taas oo u oggolaanaysa daxalka joogtada ah ee matrixka birta ee hoose, taasoo keentay daxal gudaha ah.kala duwanaanshaha hantida iyo hoos u dhaca sifooyinka ilaalinta lakabka passivating.
K-macnaheedu waa rucubyada iyo xarumaha XAS ee u dhigma ee ku yaal gobolka Fe L2.3 ee cidhifka kulul ee X-PEEM ac iyo df ee qabow-duuban ee SDSS.a, d K-macnaheedu waxa weeye goobro kooxeedyo lagu dahaadhay sawirada X-PEEM.Awoodda pseudoelectrode la xisaabiyay (Epseudo) ayaa lagu sheegay iyadoo ay la socoto goobta kooxda K-macneheedu.Iftiiminta sawirka X-PEEM, sida midabka sawirka 2 ayaa u dhigma xoojinta nuugista raajada.
Marka la eego lebbiska Cr laakiin kiimikaad kala duwan ee Fee waxay u horseedaa burbur filim oksaydh oo kala duwan iyo qaababka daxalka ee kuleyl iyo qabow-duuban Ce-2507.Hantida qabow ee Ce-2507 si fiican ayaa loo darsay.Marka la eego samaynta oxides iyo hydroxides ee Fe ee hawada deegaanka ee shaqadan dhexdhexaadka ah, falcelintu waa sida soo socota:
Dareen-celinta sare waxay ku dhacdaa xaaladaha soo socda ee ku salaysan falanqaynta X-PEEM.Garab yar oo u dhigma Fe0 wuxuu la xiriiraa birta birta ah ee hoose.Dareen-celinta Fe- birta ah ee deegaanka waxay keenaysaa samaynta lakabka Fe (OH) 2 ( isla'egta (5)), kaas oo kor u qaadaya calaamadda Fe2+ ee Fe L- gees XAS.Soo-gaadhista muddada dheer ee hawada waxay keeni kartaa samaynta Fe3O4 iyo/ama Fe2O3 oxides ka dib Fe (OH) 252,53.Laba qaab oo xasilloon oo Fe, Fe3O4 iyo Fe2O3, ayaa sidoo kale ka samaysan kara lakabka difaaca ee Cr3+, kaas oo Fe3O4 uu doorbidayo qaab-dhismeed lebbisan oo dhegdheg leh.Joogitaanka labada natiijadood ee xaaladaha oksaydheynta isku dhafan (XAS-1 spectrum).XAS-2 spectrum inta badan waxay u dhigantaa Fe3O4.Iyadoo indha-indheynta XAS-3 spectra meelo badan ay muujisay beddelaad dhammaystiran oo loo beddelay γ-Fe2O3.Maaddaama qoto-dheeraanta dhexgalka ee raajooyinka la furay ay ku dhow yihiin 50 nm, calaamadda lakabka hoose waxay keentaa xoojinta sare ee A.
Muuqaalka XPA wuxuu muujinayaa in qaybta Fe ee filimka oksaydhka ay leedahay qaab dhismeed lakab ah oo lagu daray lakabka Cr oxide.Si ka duwan calaamadaha passivation ay sabab u tahay inhomogeneity maxaliga ah ee Cr2O3 inta lagu guda jiro daxalka, inkastoo lakabka lebbiska ah ee Cr2O3 in shaqada this, iska caabin hoose daxalka waxaa lagu arkay kiiskan, gaar ahaan shaybaar qabow-duuban.Habdhaqanka la arkay waxaa loo fahmi karaa sida kala duwanaanshaha gobolka oksaydhka kiimikada ee lakabka sare (Fe), kaas oo saameeya waxqabadka daxalka.Sababtoo ah stoichiometry la mid ah lakabka sare (oxide birta) iyo lakabka hoose (chromium oxide) 52,53 is dhexgalka wanaagsan (adhesion) u dhexeeya iyaga ayaa keenaya in gaadiidka gaabis ah ee birta ama ions oxygen ee shabagga, taas oo, markeeda, keenaysaa in kororka caabbinta daxalka.Sidaa darteed, saamiga stoichiometric joogto ah, ie hal xaalad oksaydhism ee Fe, ayaa la door bidayaa isbeddellada stoichiometric degdeg ah.Kuleylku qaabaysan yahay ee SDSS wuxuu leeyahay oog isku mid ah, lakab difaac cufan, iyo iska caabin daxaleed oo wanaagsan.Halka SDSS-da qabow-duuban, joogitaanka Fe3+-jasiiradaha hodanka ah ee hoos yimaada lakabka ilaalinta waxay ku xad-gudbi doontaa sharafta dusha sare waxayna sababtaa daxalka galvanic oo leh substrate u dhow, taas oo keenta hoos u dhac fiiqan ee Rp (Shaxda 1).Qiyaasta EIS iyo iska caabbinta daxalka waa la dhimay.Waxaa la arki karaa in qaybinta maxalliga ah ee jasiiradaha hodanka ah ee Fe3 + ay sabab u tahay qallafsanaanta balaastikada ay inta badan saameyn ku yeelato iska caabbinta daxalka, taas oo ah horumarka shaqadan.Haddaba, daraasaddan ayaa soo bandhigaysa muuqaallo muuqaal-muuqaal ah oo yareynaya iska caabbinta daxalka ee shaybaarrada SDSS oo lagu bartay habka qallooca caagga ah.
Intaa waxa dheer, in kasta oo isku-dubbarididda curiyeyaasha dhulka naadirka ah ee birta laba-waji ah ay muujinayso waxqabad wanaagsan, is-dhexgalka curiyahan wax-ku-kordhinta ah ee matrix-ka birta ah ee shaqsiga ah marka loo eego dabeecadda daxalka marka loo eego xogta spectroscopic microscopy ayaa ah mid aan muuqan.Muuqashada calaamadaha Ce (iyada oo loo sii marayo XAS M-gees) waxay ka muuqdaan meelo yar oo keliya inta lagu jiro duubista qabow, laakiin way baaba'a inta lagu jiro qallafsanaanta kulul ee SDSS, taas oo muujinaysa roobab maxalli ah oo Ce ee shaxanka birta, halkii ay ka ahaan lahaayeen isku-dhafka isku midka ah.Iyadoo aan si weyn loo hagaajin sifooyinka farsamada ee SDSS6,7, joogitaanka walxaha dhifka ah ee dhulku waxay yareeyaan cabbirka ku darida waxaana loo maleynayaa inay joojinayaan godad gobolka hore54.
Gebogebadii, shaqadani waxay daaha ka qaadaysaa saamaynta kala duwanaanshaha dusha sare ee daxalka 2507 SDSS oo lagu beddelay cerium iyadoo la qiyaasayo nuxurka kiimikada ee qaybaha nanoscale.Waxaan ka jawaabeynaa su'aasha sababta birta aan daxalka lahayn ay u daxalisay xitaa lakabka oksaydh-ka-ilaalinta annagoo qiyaaseyna qaab-dhismeedkeeda yar-yar, kimistariga dusha sare, iyo hab-samaynta calaamadaha iyadoo la adeegsanayo K-macnaheedu waa ururin.Waxaa la aasaasay in jasiiradaha qani ku ah Fe3+, oo ay ku jiraan isuduwidda octahedral iyo tetrahedral oo ay weheliyaan dhammaan astaamaha isku dhafan ee Fe2 +/Fe3+, ay yihiin isha waxyeellada iyo daxalka filimka qabow-duuban ee SDSS.Nanoislands oo ay u badan tahay Fe3+ waxay u horseedaa iska caabin xun oo daxalka xitaa iyadoo ay jirto lakab ku filan stoichiometric Cr2O3.Marka laga soo tago horumarka habaysan ee lagu go'aaminayo saamaynta kala duwanaanshaha kiimikaad ee nanoscale ee daxalka, shaqada socota ayaa la filayaa inay dhiirigeliso hababka injineernimada si loo hagaajiyo iska caabbinta daxalka ee birta-la'aanta ah inta lagu jiro samaynta birta.
Si loo diyaariyo ingot Ce-2507 SDSS ee loo adeegsaday daraasaddan, ka kooban isku dhafan oo ay ku jiraan Fe-Ce master alloy oo lagu shaabadeeyey tuubo bir saafi ah ayaa lagu dhalaalay 150 kg foornada soo noqnoqoshada dhexdhexaadka ah si loo soo saaro bir dhalaalaysa oo lagu shubay caaryar.Halabuurka kiimikaad ee la qiyaasay (wt%) waxa ay ku taxan yihiin Jadwalka Dheeraadka ah 2. Ingots ayaa marka hore kulul laga dhigay blocks.Kadibna waxaa lagu dhajiyay 1050 ° C 60 min si loo helo birta xaalad xal adag, ka dibna lagu dami biyo ilaa heerkulka qolka.Muunadaha la daraaseeyay ayaa si faahfaahsan loo darsay iyadoo la adeegsanayo TEM iyo DOE si loo darso wejiyada, cabbirka hadhuudhka iyo qaab-dhismeedka.Macluumaad faahfaahsan oo ku saabsan shaybaarada iyo habka wax soo saarka ayaa laga heli karaa ilo kale6,7.
Shaybaarada cylindrical (φ10 mm × 15 mm) ee cadaadis kulul ayaa la farsameeyay si dhidibka dhululubada uu la mid yahay jihada qalloocan ee block.Cadaadis heerkul sare ah ayaa lagu sameeyay heerkul kala duwan oo u dhexeeya 1000-1150 ° C iyadoo la adeegsanayo jileeyaha kuleyliyaha Gleeble-3800 ee heerka cadaadiska joogtada ah ee u dhexeeya 0.01-10 s-1.Kahor qallafsanaanta ka hor, shaybaarada waxaa lagu kululeeyay heerkul ah 10 °C s-1 2 daqiiqo heerkul la doortay si meesha looga saaro heerkulka heerkulka.Kadib markii la gaarey isku mid ahaanshaha heerkulka, muunada waxaa loo qaabeeyey qiime cadaadis run ah oo ah 0.7.Ka dib qallafsanaanta, shaybaarada isla markiiba waxaa lagu damiyay biyo si loo ilaaliyo qaabdhismeedka qallafsan.Muunada adag ayaa markaa la gooyaa si barbar socda jihada cadaadiska.Daraasaddan gaarka ah, waxaan u dooranay muunad leh xaalad cadaadis kulul oo ah 1050 ° C, 10 s-1 sababtoo ah microhardness-ka la arkay ayaa ka sarreeyay noocyada kale7.
Muunado waaweyn (80 × 10 × 17 mm3) muunadaha Ce-2507 ee xalka adag ayaa loo adeegsaday LG-300 saddex-waji ah oo laba duuban oo isku duuban ah oo leh sifooyinka farsamada ugu fiican dhammaan heerarka kale ee qallafsanaanta6.Heerka cadaadiska iyo dhimista dhumucda waddo kasta waa 0.2 m·s-1 iyo 5%, siday u kala horreeyaan.
Qalabka korontada ku shaqeeya ee Autolab PGSTAT128N ayaa loo isticmaalay SDSS cabbiraadaha korantada ka dib qabowga oo hoos u dhacay 90% dhumucda (1.0 u dhigma culeyska dhabta ah) iyo ka dib cadaadis kulul 1050 ° C ee 10 s-1 ilaa cadaadis run ah oo ah 0.7.Goobta shaqadu waxay leedahay unug saddex-elektarooni ah oo leh korantada calomel oo buuxa sida korantada tixraaca, graphite counter electrode, iyo muunad SDSS ah oo ah koronto shaqaynaysa.Tijaabooyinku waxa la googooyey dhululubo dhexroorkeedu yahay 11.3 mm, dhinacyadaas oo fiilooyinka naxaasta ah lagu iibiyey.Shaybaarada ayaa markaa lagu hagaajiyay epoxy, taasoo ka tagaysa aag furan oo shaqaynaysa 1 cm2 oo ah korantada shaqaynaysa (dhinaca hoose ee muunada cylindrical).Ka digtoonow inta lagu jiro daawaynta epoxy-ga iyo cammuudda xigta iyo suufka si aad uga fogaato dillaac.Sagxadaha shaqada ayaa dhulka lagu sifeeyay oo lagu sifeeyay ganaax dhalaalid dheeman ah oo cabbirkiisu yahay 1 μm, waxaa lagu dhaqay biyo nadiif ah iyo ethanol, waxaana lagu qallajiyey hawo qabow.Kahor cabbiraadaha korantada kiimikaad, shaybaarada la sifeeyay ayaa hawo loo soo bandhigay dhowr maalmood si ay u sameeyaan filim oksaydh dabiici ah.Xalka biyaha leh ee FeCl3 (6.0 wt%), oo lagu xasiliyay pH = 1.0 ± 0.01 oo leh HCl marka loo eego talooyinka ASTM, ayaa loo isticmaalaa in lagu dardar geliyo daxalka birta aan la taaban karin55 sababtoo ah waa daxal leh joogitaanka ions chloride oo leh awood oksaydh oo xooggan iyo pH Environmental hooseeya G24.Ku rid muunada xalka tijaabada ilaa 1 saac si aad u gaadho xaalad xasiloon ka hor inta aanad wax cabbir ah samayn.Xalka adag, kulul-samaynta iyo shaybaarada qabow-duuban, cabbirada impedance ayaa lagu fuliyay awoodaha wareegga furan (OPC) ee 0.39, 0.33, iyo 0.25 V, siday u kala horreeyaan inta u dhaxaysa 1 105 ilaa 0.1 Hz oo leh baaxad dhan 5 mV.Dhammaan tijaabooyinka kiimikaad ayaa lagu soo celceliyay ugu yaraan 3 jeer isla shuruudo la mid ah si loo xaqiijiyo soo saarista xogta.
Cabbirrada HE-SXRD, baloogyada birta laba-geesoodka ah ee laba-xagalka ah ee cabbiraya 1 × 1 × 1.5 mm3 ayaa la cabbiray si loo qiyaaso isku-dhafka wejiga iftiinka ee Wiggler tamarta sare ee Brockhouse ee CLS, Canada56.Xog ururinta waxaa lagu sameeyay joomatari Debye-Scherrer ama joomatari gudbinta heerkulka qolka.Mawjada dhererka raajada ee lagu jaangooyay jaangooyaha LaB6 waa 0.212561 Å, taas oo u dhiganta 58 keV, kaas oo aad uga sarreeya kan Cu Kα (8 keV) oo sida caadiga ah loo isticmaalo ilaha shaybaarka.Muunadku wuxuu ku yaal meel fog oo 740 mm u jirta qalabka wax baadha.Mugga ogaanshaha ee muunad kasta waa 0.2 × 0.3 × 1.5 mm3, taas oo lagu go'aamiyo cabbirka iftiinka iyo dhumucda muunada.Dhammaan xogta waxaa la ururiyay iyadoo la adeegsanayo qalabka wax bare ee Perkin Elmer, qalabka raajo ee guddi fidsan, 200 µm pixels, 40 × 40 cm2 iyadoo la adeegsanayo wakhtiga soo-gaadhista ee 0.3 s iyo 120 fiim.
Cabbirrada X-PEEM ee laba hab oo la doortay ayaa lagu fuliyay saldhigga dhammaadka Beamline MAXPEEM PEEM ee shaybaarka MAX IV (Lund, Sweden).Muunado ayaa loo diyaariyey si la mid ah sida cabbirada korantada kiimikada.Shaybaarada la diyaariyey waxaa lagu hayaa hawo dhowr maalmood waxaana lagu shubay qol faaruq ah oo aad u sarreeya ka hor inta aan lagu shubin sawirada synchrotron.Xallinta tamarta ee xariiqda laydhka waxaa lagu helay iyada oo la cabbirayo qiyaasta soosaarka ion ee gobolka kicinta ee N 1 s ilaa 1 \ (\ pi _g ^ \ ast \) u dhow hv = 401 eV ee N2 iyada oo ku tiirsanaanta tamarta photon ee E3 / 2, 57. Qiyaasta qiyaasta qiyaasta qiyaasta qiyaasta 3 ee qiyaasta qiyaasta e. Sidaa darteed, xallinta tamarta beamline ayaa lagu qiyaasay inay tahay E / ∆E = 700 eV / 0.3 eV> 2000 iyo qulqulka ≈1012 ph / s iyadoo la adeegsanayo SX-700 monochromator oo la beddelay oo leh Si 1200-line mm-1 grating for Fe 2p L2,2,3 gees, L2p, Cr, Cr, 3, Cr, 3 Cr, 3 Cr, 3 Cr, 3 Cr, 3 Cr, 3 Cr, 3 Cr, 2p, 3 Cr, 2p iyo Fe 2p. gees. Sidaa darteed, xallinta tamarta beamline ayaa lagu qiyaasay inay tahay E / ∆E = 700 eV / 0.3 eV> 2000 iyo qulqulka ≈1012 ph / s iyadoo la adeegsanayo SX-700 monochromator oo la beddelay oo leh Si 1200-line mm-1 grating for Fe 2p L2.2 cidhifka, L.2p.3 C.2, C.3 C.2, C.3 C.2, C.3, C.3 C.3 iyo Fe 2p. gees. Таkym obrazom, эnergеtycheskoe razrешение канаla пуchka bыlo otseneno kak E/∆E = 700 эВ/0,3 эВ> 2000 ользовании модифированного монохроматора SX-700 2p L2,3 iyo кромка Ce M4,5. Sidaa darteed, xallinta tamarta ee kanaalka iftiinka ayaa lagu qiyaasay sida E / ∆E = 700 eV / 0.3 eV> 2000 iyo qulqulka ≈1012 f / s iyadoo la adeegsanayo SX-700 monochromator oo la beddelay oo leh Si grating 1200 xariiq / mm oo loogu talagalay Fe Edge 2p L2 ,3, Cr.5 Edge 2p L.3,2p.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，通过为E/Δ栅的改进的SX-700 单色器用于 Fe 2p L2,3 边缘,因此 ， 光束线 能量 分辨率 为线 mm-1 光栅 改进 的 SX-700 单色器 于 于 于 用 用 用Fe 2p L2.3边缘Markaa, marka la isticmaalayo monochromator SX-700 oo la beddelay oo leh 1200 xariiq Si grating.3, Cr gees 2p L2.3, Ni gees 2p L2.3 iyo Ce gees M4.5.Ku sawir tamarta photon ee 0.2 eV tillaabo.Tamar kasta, sawirada PEEM ayaa la duubay iyada oo la adeegsanayo qalabka wax baadha ee TVIPS F-216 CMOS oo leh 2 x 2 biin, kaas oo bixiya xallinta 1024 x 1024 pixels gudaha 20 µm muuqaal.Wakhtiga la soo bandhigay sawiradu waxa uu ahaa 0.2 s, celcelis ahaan 16 fiim.Tamarta sawirka sawirka elektiroonigga ah waxaa loo doortaa si ay u bixiso signalka elektarooniga ah ee ugu sarreeya.Dhammaan cabbiraadaha waxaa lagu sameeyay dhacdo caadi ah iyadoo la adeegsanayo shucaac sawir leh oo toosan.Macluumaad dheeraad ah oo ku saabsan cabbirada waxaa laga heli karaa daraasad hore.Ka dib markii la baranayo wadarta guud ee wax-soo-saarka elektarooniga ah (TEY) habka ogaanshaha iyo codsigeeda X-PEEM49, qoto dheer ee tijaabada habkan waxaa lagu qiyaasaa inuu yahay qiyaastii 4-5 nm ee calaamadda Cr iyo qiyaastii 6 nm ee Fe.Qoto dheer ee Cr waxay aad ugu dhowdahay dhumucda filimka oksaydhka (~ 4 nm) 60,61 halka qoto dheer ee Fe uu ka weyn yahay dhumucda.XRD ee lagu ururiyay cidhifka Fe L waa isku dhafka XRD ee oksaydhyada birta iyo Fe0 ee shaxanka.Xaaladda kowaad, xoojinta elektaroonnada la sii daayo waxay ka yimaadaan dhammaan noocyada suurtagalka ah ee elektarooniga ah ee gacan ka geysta TEY.Si kastaba ha ahaatee, calaamadda birta saafiga ah waxay u baahan tahay tamar sare oo kaniiniga elektaroonigga ah si ay ugu gudbaan lakabka oksaydhka oogada oo ay soo ururiyaan falanqeeyayaasha.Xaaladdan oo kale, calaamadda Fe0 waxay inta badan sabab u tahay LVV Auger electrons, iyo sidoo kale elektaroonnada sare ee ay sii daayaan.Intaa waxaa dheer, xoojinta TEY ee ay ka qaybqaateen elektaroonnadan ayaa qudhuntay inta lagu jiro jidka baxsadka elektarooniga ah, taas oo sii yaraynaysa jawaabta muuqaalka Fe0 ee khariidadda XAS ee birta.
Isku-dubbaridka macdanta xogta ee cube xogta (X-PEEM data) waa tallaabo muhiim ah oo soo saarista macluumaadka khuseeya (qalabka kiimikaad ama jireed) ee habab badan oo kala duwan.K-macneheedu waa ururinta si weyn ayaa loo isticmaalaa dhowr goobood, oo ay ku jiraan aragtida mashiinka, habaynta sawirka, aqoonsiga qaabka aan la ilaalin, sirdoonka macmal, iyo falanqaynta kala soocida.Tusaale ahaan, K-macnaheedu waa kooxuhu si fiican ayay uga soo baxeen ururinta xogta sawirka sare.Mabda 'ahaan, xogta sifooyin badan, K-macneheedu waa algorithmism si fudud ayey u kooxaysan karaan iyaga oo ku saleysan macluumaadka ku saabsan sifooyinkooda (qalabka tamarta sawirka).K-macneheedu waa isku-ururinta waa algorithm-ka-soo-celinta ee loo qaybiyo xogta kooxaha aan is-dul-saarnayn ee K (cluster), halkaasoo pixel kasta uu ka tirsan yahay koox gaar ah oo ku xidhan qaybinta bannaanka ee isku-dhafka kiimikaad ee ka kooban qaab-dhismeed yar oo birta ah.Algorithm-ka-K-macneheedu waxa uu ka kooban yahay laba marxaladood: marxaladda koowaad, K centroids waa la xisaabiyaa, iyo marxaladda labaad, dhibic kasta waxaa loo qoondeeyey koox leh centroids deriska ah.Xuddunta cufisjiidadka kooxdu waxa lagu qeexaa inay tahay celceliska xisaabta ee dhibcaha xogta (XAS spectrum) ee kooxdaas.Waxaa jira masaafo kala duwan oo lagu qeexo centroid-ka deriska ah masaafada Euclidean.Sawir gelinta px,y (halka x iyo y ay yihiin xallinta pixels), CK waa xudunta cufisjiidka kooxda;sawirkan ayaa markaa loo kala qaybin karaa (koox) iyadoo la isticmaalayo K-means63.Tallaabooyinka u dambeeya ee K-macnaha algorithm ururinta waa:
Tallaabada 2. Xisaabi xubinnimada dhammaan pixels si waafaqsan centroid-ka hadda jira.Tusaale ahaan, waxaa laga xisaabiyaa fogaanta Euclidean d ee u dhaxaysa bartamaha iyo pixel kasta:
Tallaabada 3 Ku hay pixel kasta centroid-ka kuugu dhow.Ka dib dib u xisaabi boosaska centroid ee K sida soo socota:
Tallaabada 4. Ku soo celi habka (islee'egyada (7) iyo (8)) ilaa inta ay centroids isku keenayaan.Natiijooyinka tayada kooxeed ee ugu dambeeya waxay si adag ugu xidhan yihiin doorashada ugu fiican ee centroids bilowga ah.Qaab dhismeedka xogta PEEM ee sawirada birta, sida caadiga ah X (x × y × λ) waa cube ka mid ah xogta haynta 3D, halka faasasyada x iyo y ay u taagan yihiin macluumaadka goobta (xallinta pixel) iyo dhidibka λ wuxuu u dhigmaa sawir-qaade.tamar sawir muuqaal ah.Algorithm-ka-K-macneheedu waxaa loo isticmaalaa in lagu sahamiyo gobollada xiisaha u leh xogta X-PEEM iyadoo la kala saarayo pixels (kutlada ama blocks-hoosaadka) iyadoo loo eegayo sifooyinkooda muuqaalka ah iyo soo saarista centroids-yada ugu fiican (XAS spectral profiles) falanqeeye kasta.koox).Waxaa loo isticmaalaa in lagu barto qaybinta boosaska, isbeddellada muuqaalka deegaanka, dhaqanka oksaydhka, iyo xaaladaha kiimikaad.Tusaale ahaan, algorithm ururinta K-macneheedu waxa loo adeegsaday Fe L-edge iyo Cr L-edge gobollada ee kuleyl iyo qabow-duuban ee X-PEEM.Tiro kala duwan oo K clusters ah (gobolada qaab-dhismeed yar) ayaa la tijaabiyay si loo helo rucubyada ugu fiican iyo centroids.Marka tirooyinkaan la soo bandhigo, pixels-yada waxaa lagu meeleeyaa cluster centroids u dhigma.Midab kasta oo qaybintu waxa ay u dhigantaa badhtamaha kooxda, taas oo muujinaysa habaynta boosaska walxaha kiimikada ama jirka.Centerroid-yada la soo saaray waa isku darka toosan ee spectra saafi ah.
Xogta taageeraysa natiijooyinka daraasaddan ayaa la heli karaa ka dib codsi macquul ah oo ka yimaada qoraaga WC ee kala duwan.
Sieurin, H. & Sandström, R. Jab adag ee birta laba-laabka ah ee alxanka ah. Sieurin, H. & Sandström, R. Jab adag ee birta laba-laabka ah ee alxanka ah. Sieurin, H. & Sandström, R. Вязкость разрушения сварной дуплеks Sieurin, H. & Sandström, R. Jab adag ee birta laba-laabka ah ee alxanka ah. 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 Sieurin, H. & Sandström, R. Jab adkaanta birta laba-laabka ah ee alxanka ah.BritanniyaQayb jajab ah.dhogorta.73, 377-390 (2006).
Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Iska caabbinta daxalka ee birta laba-laabka ah ee aan lahayn ee acids organic ee la xushay iyo bey'ada aashitada organic/chloride. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Iska caabbinta daxalka ee birta laba-laabka ah ee aan lahayn ee acids organic ee la xushay iyo bey'ada aashitada organic/chloride.Adams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh.iyo Van Der Merwe, J. Iska caabbinta daxalka ee birta aan lahayn duplex ee bay'ada leh qaar ka mid ah asiidhyada organic iyo acids organic/chlorides. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Adams.Adams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh.iyo Van Der Merwe, J. Iska caabbinta daxalka ee birta aan lahayn duplex ee meelaha la doortay ee acids organic iyo acids organic/chlorides.ilaaliye.Hababka Qalabka 57, 107-117 (2010).
Barrera, S. iyo al.Daxalka-oxidative ee Fe-Al-Mn-C alloys duplex.Qalabka 12, 2572 (2019).
Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. Jiilka cusub ee birta duplex ee qalabka gaaska iyo soo saarka saliidda. Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. Jiilka cusub ee birta duplex ee qalabka gaaska iyo soo saarka saliidda.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. Jiilka cusub ee birta duplex super ee qalabka wax soo saarka saliidda iyo gaaska.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. Jiilka cusub ee birta duplex ee gaaska iyo qalabka wax soo saarka saliidda.Webinar E3S 121, 04007 (2019).
Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Baaritaanka habdhaqanka qallafsanaanta kulul ee fasalka 2507. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Baaritaanka habdhaqanka qallafsanaanta kulul ee fasalka 2507. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Исследование поведения горячей деформации Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Daraasad ku saabsan Dabeecadda Naafaynta Kulul ee Nooca 2507 Duplex Stainless Steel.Birta. 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. iyo Utaisansuk, V. Baaritaanka Habdhaqanka Naafaynta Kulul ee Nooca 2507 Duplex Stainless Steel.Birtaarday.dhalanteed.48, 95-108 (2017).
Zhou, T. iyo al.Saamaynta wareegitaanka qabow ee la xakameeyey ee qaab-dhismeedka-yar iyo sifada makaanikada ee cerium-la beddelay super-duplex SAF 2507 birta aan lahayn.arday.cilmiga.BritanniyaA 766, 138352 (2019).
Zhou, T. iyo al.Guryaha qaab dhismeedka iyo farsamada oo ay keentay qallafsanaanta kulaylka ee cerium-la beddelay super-duplex SAF 2507 birta aan lahayn.J. Alma mater.haanta kaydinta.farsamada.9, 8379-8390 (2020).
Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Saamaynta curiyeyaasha dhulka naadirka ah ee dabeecadda oksaydhka heerkulka sare ee birta austenitic. Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Saamaynta curiyeyaasha dhulka naadirka ah ee dabeecadda oksaydhka heerkulka sare ee birta austenitic.Zheng Z., Wang S., Long J., Wang J. iyo Zheng K. Saamaynta walxaha dhifka ah ee dhulka ee dabeecadda birta austenitic ee hoos yimaada oksaydhka heerkulka sare. Zheng, Z., Wang, S., Long, 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., Long, J., Wang, J. & Zheng, K.Zheng Z., Wang S., Long J., Wang J. iyo Zheng K. Saamaynta walxaha dhifka ah ee dhulka ee dabeecadda birta austenitic ee oksaydhka heerkulka sare.koros.cilmiga.164, 108359 (2020).
Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Saamaynta Ce ee qaab-dhismeedka yar yar iyo sifooyinka 27Cr-3.8Mo-2Ni super-ferritic steels. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Saamaynta Ce ee qaab-dhismeedka yar yar iyo sifooyinka 27Cr-3.8Mo-2Ni super-ferritic steels.Li Y., Yang G., Jiang Z., Chen K. iyo Sun S. Saamaynta Se ee qaab-dhismeed-yareedka iyo guryaha superferritic steels 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的影响。 Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Saamaynta Ce ee qaab-dhismeedka yar yar iyo sifooyinka 27Cr-3.8Mo-2Ni birta-super-steel ahama. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Влияние Ce на микроструктуру и свойства Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Saamaynta Ce on microstructure iyo guryaha superferritic ahama steel 27Cr-3,8Mo-2Ni.Calaamadda birta.Steelmak 47, 67–76 (2020).