一、ELECTRON-INDUCED DAMAGE AND SEGREGATION PHENOMENA IN STAINLESS STEELS(论文文献综述)
李小龙[1](2019)在《抗氢脆表面设计的第一性原理计算》文中研究说明氢进入材料会导致氢脆发生,通过抗氢脆表面设计,改善材料表面或表面钝化膜的性能,在材料表面或亚表面形成氢的阻挡层,使氢不能进入或者减少氢进入到材料内部,从而防止或延缓氢脆的发生。本论文利用第一性原理方法研究了氧化铁中元素掺杂对表面氢吸附及氢渗透的影响和表面涂层的阻氢性能,获得如下结果:(1)利用第一性原理方法研究了铬掺杂对铁截止面的α-Fe2O3薄膜性质的影响。结果表明,铬在α-Fe2O3(001)薄膜中的掺杂位置和掺杂浓度都对其电子结构和功函数有显着的影响。当α-Fe2O3薄膜中亚表面的铁原子被铬原子取代后,薄膜带隙减小,体系最稳定。此时功函数比纯α-Fe2O3薄膜增加了0.9 eV,这是由于价带顶氧原子的px和py电子态密度减小,动量较高的电子态减少,使得费米半径减小,体系费米能降低,从而使功函数增加。当α-Fe203薄膜中铬的掺杂浓度从4.2%增加到16.7%时,功函数先增加后减小。当铬的掺杂浓度为8.3%时,功函数达到最大值6.61 eV。因此铬在α-Fe203(001)薄膜中的掺杂有利于提高薄膜的抗腐蚀性能。(2)在此基础上,进一步计算了α-Fe2O3薄膜中铝、铬、镍掺杂对其表面氢吸附和氢渗透行为的影响。发现氢在α-Fe2O3薄膜表面易于解离,吸附能是-1.18 eV。当α-Fe2O3薄膜中掺杂了铝或铬以后,氢的吸附能分别减小了 0.03 eV和0.09 eV;而α-Fe2O3薄膜中掺杂了镍以后,氢的吸附能提高了 1.08 eV。当氢扩散到α-Fe2O3薄膜的亚表面后,氢原子占据了氧八面体间隙的位置,并与邻近的氧原子形成化学键。铝和铬掺杂后,氢吸附能降低了 0.01-0.22 eV,而镍掺杂使氢的吸附能增加了 0.82-0.96 eV。这些结果表明,铝和铬原子在α-Fe2O3薄膜中掺杂可以阻止氢在钝化膜表面吸附并防止氢扩散到钝化膜内部,进而阻止氢进入基体钢中,降低钢的氢损伤。而镍掺杂起到了相反的作用,能够促进氢在钝化膜表面的吸附和进一步扩散,因此不利于提高钝化膜的阻氢性能。(3)提出利用单层过渡金属硫族化合物作为涂层改善钢表面的性能,阻碍氢吸附与氢渗透。我们研究了二硫化钼(MoS2)涂层在铁表面的阻氢效应。研究发现,单层MoS2中的硫原子和表面铁原子可以形成化学键,界面间距是1.901 A,每个界面硫原子的平均结合能是-0.41 eV,说明MoS2可以比较牢固的键合在铁的表面。当氢吸附在MoS2涂层上,形成了 S-H键,MoS2涂层可以使氢在铁表面的吸附能从-0.55 eV提高到1.26 eV,说明MoS2可以有效的防止氢分子在铁表面的解离性吸附。而且,氢从MoS2表面扩散到铁表面的势垒较高。另外,单层的MoS2涂层可以使体系在平衡状态和发生应变时的功函数大幅提高,提高了抗腐蚀能力。进一步的研究表明,在铁表面覆盖单层MoSe2、WS2和WSe2涂层,几种过渡金属硫族化合物都有效降低了氢在铁表面的解离性吸附。说明利用过渡金属硫族化合物涂层能够有效抑制氢吸附或氢渗透,从而避免基体钢受到氢损伤。
史大琳[2](2019)在《铁基合金中微观缺陷的热演化及氢/氦行为的正电子湮没学研究》文中研究表明核结构材料以其优异的抗辐射性、耐腐蚀性、耐热性和机械性能,广泛应用于裂变、聚变反应堆的内部结构中。核结构材料长期服役在高温、临氢及高通中子辐照的环境下,往往出现老化和脆化现象。但是,这些变化的机制和微观机理,以及对氢/氦与缺陷的相互作用的理解和认识尚不清晰。目前已经存在观察材料中纳米级析出相和开放体积的微观缺陷的技术手段,其中正电子湮没技术对微观缺陷十分灵敏。本文以奥氏体316不锈钢及Fe9Cr合金作为研究对象,研究微观缺陷的热演化及氢/氦行为。这对于深入认识微观缺陷的演化及氢/氦行为的具有重要意义。本文的主要内容及结论如下:(1)研究了奥氏体316不锈钢原始样品微观缺陷的热演化过程:随着退火温度的升高,空位缺陷逐渐回复。673 K-823 K,位错聚集进而形成位错网,这导致了相对较大的开体积缺陷的形成以及硬度的轻微上升。873 K-973 K,有大型微观析出相形成。973 K后,析出相尺寸减小,大型的微观析出相逐渐回溶,并伴随着较小的微观析出相的析出,这些微观析出相大部分在1123 K之前回溶。位错型缺陷浓度在873 K以后持续减少,这导致硬度总体降低,同时,不同大小和浓度的析出相导致硬度不同程度的增加。因此,从873 K到1173 K,硬度总体上逐渐降低,但有波动。退火温度从1173 K到1373 K位错缺陷继续回复,硬度继续降低。1373 K以上,样品几乎无缺陷,硬度无明显变化。(2)研究了奥氏体316不锈钢中氢与缺陷的相互作用:电解充氢可以在样品中产生大量空位缺陷;充氢时间越长,样品中的空位缺陷浓度越大。形变量不同的奥氏体316不锈钢注入低能高剂量的氢等离子体,氢等离子由样品表面扩散进入内部,在内部产生了新的空位缺陷,样品内部的位错对氢致辐照肿胀现象起到了抑制的作用。这是由于氢与位错结合,形成位错与氢的复合体,阻碍氢的迁移和增长。(3)低活化钢和马氏体钢的主体材料Fe9Cr合金分别经退火、淬火和形变之后,再经50 keV氦离子辐照,研究微观缺陷和氦的状况:氦从单空位(HenV)和位错(HenD)中脱附的温度分别为380 K-640 K和640 K-1010 K,在1010 K-1200K氦的脱附是由于Fe9Cr由BBC相向FCC相的转变,1200 K-1420 K氦从氦-多空位团簇(HenVm)和氦泡中释放。对退火样品经氦离子辐照的样品选择热脱附峰值点测慢束,研究内部HenVm cluster的演化:退火样品氦离子辐照后产生空位缺陷,并与氦结合形成HenVm cluster。随着温度的升高,空位缺陷大量恢复,650 K-840 K样品中的HenVm cluster逐渐迁移聚集,空位净产生率大于零,内部开空间缺陷的密度增加,在该温度段,HenVm cluster的尺寸逐渐增加,开始形成较稳定的结构,如氦泡;840 K-1160 K,材料中的HenVm cluster由材料的较浅层区域向材料的较深层区域运动;1160K-1360 K,较深层的HenVm cluster逐渐向较浅层移动。
汪铭[3](2003)在《不锈钢表面抗菌薄膜的制备》文中指出不锈钢是人类应用最广的金属材料之一,将其赋予抗菌性能是抗菌材料研究的新热点。本课题研究不锈钢的表面抗菌化,在不锈钢表面制备两种性质不同的抗菌膜层,即掺银TiO2、SiO2无机抗菌薄膜和掺银有机硅烷抗菌薄膜。 为提高无机薄膜和不锈钢基板之间的浸润性和结合强度,以及为使不锈钢基板具有更高反应活性,以提高有机硅烷薄膜与不锈钢基板间的结合能力,对不锈钢基板进行氧化处理,制备两种氧化程度不同的不锈钢:AA和AB,分别作为掺银TiO2、SiO2抗菌不锈钢和掺银有机硅烷抗菌不锈钢的基板材料。同时,以未氧化处理的普通不锈钢为基板作对照实验。 实验分别以钛酸丁酯和正硅酸乙酯为先驱剂,硝酸为催化剂,硝酸银引入银离子,以溶胶—凝胶法配制掺银TiO2、SiO2溶胶。以浸渍提拉法在不锈钢基板表面施涂膜层,提拉速度10cm/min。经550℃热处理,制得掺银TiO2、SiO2抗菌不锈钢。以乙烯基三甲氧基硅烷为原料,乙醇为溶剂,乙酸为催化剂,硝酸银引入银离子配制掺银有机硅烷水解溶液。以浸渍提拉法在不锈钢表面施涂膜层,在80℃下烘干一小时,制得掺银有机硅烷抗菌不锈钢。 对制得的抗菌不锈钢进行扫描电镜、X射线衍射谱、X射线光电子谱、接触角、耐蚀性测试、膜层机械性能测试、抗菌性能测试等分析,讨论了样品中膜层结构与性能间的关系。 通过对样品XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)、XRD(X-ray Diffraction)、SEM(Scanning Electron Microscope)等的研究,发现经550℃热处理的二氧化钛薄膜主要呈锐钛矿相,存在少量金红石相。纯TiO2薄膜中存在大量铁的氧化物,掺银TiO2膜层中,由于银的存在,TiO2与氧化铁结合生成钛酸铁,且随银含量增大,钛酸铁的含量增多。经550℃热处理,SiO2薄膜仍为无定型态。银在TiO2膜层中主要以一价态存在,也存在零价态和二价态。在有机硅烷薄膜中,银以一价态化合物的形式存在。 以大肠杆菌为菌种,对样品进行抗菌测试结果表明:银的抗菌机理为银离子接触抗菌,添加银离子的量只需为膜层质量的2%-3%,薄膜即有良好抗菌能力。有机硅烷薄膜对银离子的溶出有缓释效果。二氧化钛薄膜是光催化抗菌,掺银二 浙江人学帧卜论义氧化钛薄膜阻止光生电子一光生空穴的分离,改变了Ti OZ的能带结构,提高了它的光催化活性。
张磊[4](2011)在《辐照损伤材料的实验模拟研究:含氦薄膜制备及MAX相材料离子辐照行为》文中研究说明辐照损伤是核材料研究中最具特色和难度的重要问题。特别是由于α放射性的固体所产生的α粒子(如钚)或含氚材料中因氚衰变产生的氦-3在材料自身晶格中的滞留,产生自辐照效应以及中子或重离子等外来粒子对材料损伤所产生的外辐照效应。这两种效应的存在将会对材料性能,使用寿命等方面提出严峻考验,因此本论文就是基于这两种辐照效应背景而开展相关实验模拟研究的。氚在能源工业和国防事业中有着重要的作用,高性能储氚材料的研制在氚技术中是十分关键的。但氚衰变产生的氦会对材料性能产生很大的影响,是一种重要的形式上的自辐照效应。在进行金属中的氦行为研究时首先必须进行氦的引入。通常的氦离子注入会引发严重的晶格损伤;氚衰变和中子辐照则因为半衰期太长和实验设备安全防护等原因不易于实验室操作。为此,本论文提出了金属薄膜中引入氦的新方法—ECR等离子体辅助磁控溅射制备含氦薄膜。该方法的优点是不仅可以在薄膜中均匀引入氦而不带来额外的移位损伤,并且可以制备出表而平整、光洁、致密的金属薄膜。结合离子束分析、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜、正电子湮灭、热脱附谱等技术对含氦钛膜进行了系统表征。X射线衍射表明,随着基片偏压的增加,Ti薄膜的择优取向从(002)转变为(100)取向。对薄膜择优取向改变起主导轰击作用的粒子是磁控溅射等离子区阳极鞘层的氩离子。在低氦含量引入薄膜时,氦的轰击效果也会对薄膜择优取向的改变产生轻微影响。对于传统磁控溅射引氦,主要以入射到阴极靶表面经氦离子背向散射后,转化为中性的氦粒子注入为主,而ECR等离子体辅助磁控溅射方法引氦,则基本来自ECR等离子体区中施加偏压的阳极鞘层的氦离子注入。由于两种引氦方法的不同,因此氦在薄膜中的存在状态和演化行为也不一样。ECR等离子体辅助磁控溅射在制备含氦薄膜时,轰击的氦粒子能量可控制在100eV左右,接近损伤阈值能量,因此薄膜的损伤很小,这与keV能量的氦离子注入引起的薄膜严重损伤情况完全不同。随着薄膜含氦量的增加,晶格点阵参数增大,X射线衍射峰宽化,薄膜晶粒细化,无序程度增加,点阵参数与衍射峰宽化随氦浓度变化的特性曲线与传统磁控溅射相比更接近氚衰变情况。通过在基片上加光控传感器进一步改进了ECR辅助磁控溅射系统,从而实现了磁控溅射区偏压和ECR等离子区偏压在镀膜过程中分别控制。从AFM和SEM图中可以观察到,改进的ECR辅助磁控溅射法与传统磁控溅射相比,制备的金属薄膜同时具备空位浓度缺陷少,薄膜致密度好,表面平整度高等优点。正电子湮灭能谱的多普勒展宽图表明在ECR等离子体辐照下,Ti膜的密度增加,空位减少。通过比较发现,ECR等离子体辅助磁控溅射法制备薄膜的空位浓度均小于传统磁控溅射法制备的相同含氦量薄膜的空位浓度缺陷。综合上述氦行为表征的特性说明,ECR等离子体辅助磁控溅射系统的引氦方法更接近于氚衰变产生的氦原子的存在及演化行为,可用于模拟氚衰变中氦产生对材料的影响,这可避免氚衰变产生氦所需的长实验周期。Ti3SiC2 MAX相材料被认为潜在的可用于聚变堆第一壁/包层的结构材料。本论文第二部分的目的主要是探讨Ti3SiC2 MAX相体材料的辐照损伤机理,研究的重点集中在用同步辐射X射线衍射结合正电子湮灭谱分析重离子辐照后的Ti3SiC2材料的缺陷及其退火恢复。用扫描电镜和原子力显微镜对Ti3SiC2材料的表面形貌进行分析。首先实验采用2 MeV高剂量的碘离子辐照Ti3SiC2样品。X衍射峰位偏移和衍射峰宽化主要是因为大小从原子尺度到微米尺度的晶格尺寸缺陷引起的。正电子湮灭谱显示辐照样品与未辐照样品相比有更多的空位类型缺陷,特别在高剂量辐照损伤后,样品表层区域的损伤有明显增加。扫描电子显微镜和X射线衍射分析的结果发现了TiC纳米晶相会在高剂量损伤下形成。温度在500~800℃之间的后退火实验会导致Ti3SiC2和TiC两种相的同时生长。实验又采用了三种自离子(Ti、Si和C)对Ti3SiC2材料进行辐照研究。实验结果表明,在三种不同离子辐照下,MAX材料都会在高剂量损伤下分解产生TiC纳米晶相。值得注意的是,C离子在高剂量的辐照损伤下,虽然Ti3SiC2发生了分解但MAX相仍然保持相对较好的晶体性。而Ti和Si离子则在较高剂量时,晶体就呈现出较严重的无序度。造成MAX相的无序度以及Ti3SiC2材料分解的原因与核阻止和电子阻止能量损失及相对大小有关,即与辐照离子种类、能量、辐照剂量、剂量率(dpa/s)以及辐照温度等因素相关。本文还对Ti3SiC2材料中的氦行为进行了初步研究。对样品表面进行了较低能量和高通量的He离子轰击,正电子湮灭分析表明,随着氦离子注入剂量的增加,S因子逐渐升高,空位性缺陷浓度增加。当注入剂量达到一定值时,S因子急剧升高,预示着大量氦泡的生长发生。同步辐射掠角X射线衍射分析说明,在He、Si离子协同辐照作用下,样品表面层将会形成比高剂量碘离子辐照情况下还严重的非晶化现象。
付正鸿[5](2019)在《SUS301L-MT不锈钢激光-电弧复合焊接头α′、δ组织与应力腐蚀和氢致开裂行为关系研究》文中提出为进一步实现地铁列车的轻量化和降低维护成本,下一代地铁端部底架采用冷轧强化的SUS301L-MT不锈钢通过激光-电弧复合焊技术制造。地铁车辆高温高湿的服役环境和SUS301L-MT不锈钢激光-电弧复合焊接头微观组织的不连续性可能引起一系列的腐蚀失效问题。因此,本文针对SUS301L-MT不锈钢激光-电弧复合焊接头进行了如下研究工作:(1)对接头截面上各区域的微观组织进行了系统分析,并探讨了微观组织与接头力学性能和耐腐蚀性能的关系;(2)采用慢应变速率拉伸(SSRT)试验方法,结合微观组织分析、电化学分析、断口形貌分析和裂纹扩展路径分析等,研究了接头和母材的应力腐蚀开裂行为;(3)采用“阴极电位+SSRT”试验方法,结合微观组织分析、电化学分析、断口形貌分析和裂纹扩展路径分析,研究了接头及母材的氢致应力腐蚀开裂行为;(4)通过“动态充氢+SSRT”的试验方法,结合微观组织分析、断口形貌分析和裂纹扩展路径分析,研究了接头各微区的氢致开裂行为;(5)采用第一性原理计算方法,研究了应变对H原子在αˊ马氏体、δ铁素体和奥氏体中的溶解行为及扩散行为的影响。主要结论如下:SUS301L-MT不锈钢激光-电弧复合焊接头在3.5 wt.%Na Cl溶液中不具有明显的应力腐蚀开裂敏感性,应力腐蚀开裂敏感指数仅为0.09;母材的应力腐蚀开裂敏感指数(0.23)是接头的2.56倍,具有明显的应力腐蚀开裂倾向。接头较低的应力腐蚀开裂敏感性主要归结于焊缝中δ/γ界面溶解为基体奥氏体提供的阴极保护作用,使焊缝保持良好的塑性而延缓整个接头的断裂。母材较高的应力腐蚀开裂敏感性则是由于变形过程中形成的αˊ马氏体具有较高的应力腐蚀开裂倾向。当在3.5 wt.%Na Cl溶液中对接头和母材施加阴极电位进行SSRT试验时,环境中的氢浓度随阴极电位的负移而增大,接头试样的断裂位置由焊缝逐步转移至母材区域,但相同电位下接头的应力腐蚀开裂敏感性始终低于母材。当施加-1200 m V和-1400 m V的阴极电位时,母材的应力腐蚀开裂敏感指数约为0.6,是接头试样的两倍(~0.3)。焊缝区域含有少量的δ铁素体,大部分为奥氏体且晶界较少,因此焊缝具有良好的H溶解度和氢致开裂抗力,表现出良好的抗氢致应力腐蚀开裂能力。母材区域内高氢致开裂倾向的αˊ马氏体造成了其较高的氢致应力腐蚀开裂敏感性。接头各微区动态充氢SSRT试验结果显示,母材和热影响区试样的氢致开裂裂纹均沿试样边缘的αˊ马氏体/奥氏体界面通过穿晶解理萌生;焊缝区试样裂纹则通过分布在奥氏体晶界上的δ铁素体萌生。裂纹萌生后在裂纹尖端氢浓度分布诱导下通过氢促进局部塑性变形、氢诱导分离等方式往前扩展。裂纹在各区域选择性的萌生和扩展与H原子在各区域内不同组织中的分布和扩散行为差异密不可分。H原子在αˊ马氏体、δ铁素体和奥氏体中扩散行为的第一性原理计算表明,拉伸应变均可以促进H原子在三种组织中的扩散,但相同应变条件下H原子在αˊ马氏体和δ铁素体中的扩散系数始终比奥氏体中高至少两个数量级。H原子在三种组织中的扩散系数差异主要由于各自的晶体结构和H原子与周围Fe原子的相互作用所致。这种扩散行为差异将导致了H原子在接头中的不均匀分布。SUS301L-MT不锈钢激光-电弧复合焊接头各区域呈现不同的微观组织特征,导致氢原子在各区域中呈现不同的扩散行为,氢致开裂裂纹始终沿氢原子富集区域萌生和扩展。在拉伸应力作用下,H原子将向应力集中处富集,如接头中硬质的αˊ马氏体和δ铁素体区域以及晶界,造成裂纹沿αˊ马氏体、δ铁素体和晶界萌生和扩展。因此,H原子在SUS301L-MT不锈钢激光-电弧复合焊接头中的不均匀扩散及分布是控制其应力腐蚀开裂和氢致开裂行为的主要因素。
米志杉[6](2021)在《力-电-氢耦合作用对氧化物半导体特性的影响》文中认为不锈钢良好的耐蚀性主要取决于表面形成致密的钝化膜,应力腐蚀和氢脆是不锈钢钝化膜中最主要的破坏形式,它们会导致钝化膜破裂进而腐蚀不锈钢基体。钝化膜具有半导体性质并且一般是内层富铬,外层富铁的双层结构,目前已有大量的实验研究对不锈钢钝化膜的生长理论,半导体特性和耐腐蚀性进行了分析,但在微观尺度对钝化膜的研究较少。因此,从原子电子尺度研究钝化膜的电学性质对于理解不锈钢的应力腐蚀和氢脆机理具有重要意义。本文利用第一性原理计算方法,从原子尺度探究了应力和空位对氧化铬电子结构的调控,氢在氧化铁和氧化铬界面的富集,应力和氢的耦合作用对氧化铁和氧化铬界面电输运的影响,得出以下结论:(1)拉应变会减小Cr2O3的禁带宽度,而压应变会增加禁带宽度,这是由于在拉应变作用下,Cr原子t2g轨道的反铁磁交换作用增强,导带朝EF移动,因而禁带宽度减小。并且Cr空位也会减小Cr2O3的禁带宽度,增加Cr2O3导电倾向性。应变还会影响Cr原子磁矩,尤其是空位周围的Cr原子。该结果加深了我们对应变和空位调整氧化铬电子结构的理解。(2)建立了钝化膜双层结构模型,Cr2O3/Fe2O3界面结构。在Cr2O3/Fe2O3界面处一个八面体间隙最多可自发地结合一个H原子,该H原子与氧化铁层O原子成键,增加Fe-O键长,减弱Fe-O键合力,从而使界面更容易开裂。界面处的双空位间隙可结合5个H原子,促进H富集,H富集后会更大程度上降低界面结合力和界面结构稳定性。界面双空位中形成的H2分子不会降低界面结合力和稳定性,该研究结果证明了弱键理论是钝化膜氢脆现象发生的主要原因。(3)钝化膜内部Cr2O3/Fe2O3界面处存在Cr空位、Fe空位以及合金元素Zn、Ni和Cu时,H原子容易与界面结合,这些点缺陷容易导致钝化膜界面发生氢损伤。界面处存在合金元素Mn,Mo,Ti,Al和V时,H的结合能为正,说明此时H不容易存在于界面处,这些点缺陷会减少钝化膜界面发生氢损伤的可能性,因此我们可以选择合适的合金元素获得钝化膜具有低氢脆敏感性的耐蚀不锈钢。(4)p-Cr2O3/n-Fe2O3界面处存在界面电场,可阻碍电子的传输作用。界面掺杂H原子会降低界面电场强度,增强界面电子传输作用,拉应变也会增强界面电子传输作用。并且拉应变还会降低H结合能,促进界面结合H原子,增加界面发生氢损伤的可能性。此外,拉应变和H存在耦合作用,可更大程度上增强电子传输作用,原因在于拉应变和H会增加电子透射几率和缺陷能级,使电子传输和电子跃迁更加容易。
符学龙[7](2018)在《乏燃料贮存用B4C/CF/PI/AA6061超混杂复合层板的制备及性能研究》文中研究说明核能作为清洁能源可有效减少碳排放,缓解温室效应,对促进能源的绿色及可持续性发展具有重要的意义。然而,核能产生具有高度放射性的乏燃料,放射出α射线、β射线、γ射线、质子以及次生γ射线,并伴随着大量的热量及高能中子的溢出,对人身安全及周界环境造成严重威胁。随着核反应堆(轻水堆—快堆—聚变堆)的快速发展,对乏燃料的贮存要求越来越高,因此亟需开发出具有优越耐辐照性能的乏燃料贮存材料,以满足核电工业的发展需求。基于上述研究背景,本文以PMR型聚酰亚胺树脂为基体,设计并采用热模压技术制备了以碳化硼(B4C)—碳纤维(CF)—聚酰亚胺(PI)—AA6061铝合金为体系的超混杂复合层板,系统开展了B4C/CF/PI/AA6061复合层板的热力学及力学性能研究、中子屏蔽性能及其机理分析、辐照损伤试验研究,以探索该材料在乏燃料贮存领域的应用潜能。主要研究内容及相关结论如下:(1)研究了B4C/CF/PI/AA6061超混杂复合层板的制备工艺。探索了AA6061铝合金阳极氧化工艺、碳纤维增强聚酰亚胺预浸料(CFRP)制备工艺及B4C/PI共混胶液配制方法,并着重分析了硅烷偶联剂对B4C颗粒与PI树脂界面结合的作用机理。结果表明,硅烷偶联剂有助于改善B4C颗粒与PI树脂之间的润湿性能,—Si—O—Si—键和—OH键嫁接于B4C颗粒表面,增强了B4C颗粒与PI树脂之间的界面粘结。超混杂复合层板的制备工艺为80℃,1 h;120℃,1 h;160℃,1 h;200℃,1 h;280℃,0.5 h,多次预压,2 MPa;320℃,2 h,施加压力,2MPa。(2)研究了不同铺层结构对B4C/CF/PI/AA6061超混杂复合层板的拉伸性能、弯曲性能及剥离性能的影响,并基于服役环境分析了试验温度对超混杂复合层板的拉伸性能和层间剪切性能的影响。此外,测试了B4C/PI共混胶液/AA6061铝合金的拉伸剪切性能。研究结果表明,随着超混杂复合层板铺层数量的增加,其抗拉强度、弹性模量、弯曲强度与弯曲模量均逐步升高,弯曲试样的分层破坏程度加剧,最外侧中子屏蔽层发生断裂和分层的几率增加,5/4结构超混杂复合层板呈现出更优越的承载能力。超混杂复合层板的拉伸强度与层间剪切强度均随试验温度的升高而降低,其层间剪切强度于B4C含量为30 wt%时达到最大值,即使试验温度为300℃,材料仍能保持良好的层间剪切性能。当B4C含量低于30 wt%时,B4C/PI共混胶液/AA6061铝合金的拉伸剪切强度随着B4C含量的增加而升高,当B4C含量为30 wt%时,拉伸剪切强度达到最大值;若进一步增加B4C含量,拉伸剪切强度则随之降低。(3)测试并分析了不同铺层结构B4C/CF/PI/AA6061超混杂复合层板的热稳定性和导热系数。研究结果表明,当试验温度低于300℃时,超混杂复合层板保持良好的热稳定性,几乎不损失质量;当试验温度超过450℃时,所对应的热重曲线呈现出明显的失重;当试验温度接近650℃时,超混杂复合层板的质量分别为初始重量的85.87%,87.75%,92.21%,93.39%和94.43%。较纯聚酰亚胺树脂,超混杂复合层板的玻璃化转变温度随B4C含量的增加而升高。当试验温度超过聚酰亚胺的玻璃化转变温度时,聚酰亚胺树脂将失去支撑,因此,超混杂复合层板的使用温度应限制在300℃以下。当B4C含量为50 wt%时,超混杂复合层板的导热系数为0.55 W/(m·K)。(4)研究了铺层结构及B4C含量对B4C/CF/PI/AA6061超混杂复合层板中子屏蔽性能的影响,分析其中子屏蔽机理,并借助蒙特卡洛法进行数值模拟研究。此外,进一步研究了碳纤维对材料中子屏蔽性能的影响。研究表明,超混杂复合层板的中子屏蔽性能随着铺层数量的增加而显着提高,当铺层结构由2/1逐步转变为5/4时,其中子透射率由85.2%降低到23.1%。碳纤维可改善超混杂复合层板的中子屏蔽性能,有效提高中子与原子间的碰撞次数,并促进热中子的吸收。数值模拟分析结果表明,随着铺层厚度的增加,超混杂复合层板的中子透射率呈指数规律降低,符合中子透射规律,对应中子透射谱的高能中子所占比例和次生γ射线的能量则显着降低,所产生次生γ射线能量集中在低能区0.5 MeV处。(5)研究了不同剂量60Co-γ射线辐照对B4C/CF/PI/AA6061超混杂复合层板的微观形貌、化学结构、热稳定性及及表层元素分布的影响。同时,探索了低能氦离子辐照对超混杂复合层板的微观形貌的影响,讨论了氦离子辐照的辐照损伤机理。研究结果表明,经过总剂量为1000kGy 60Co-γ射线辐照后超混杂复合层板的整体化学结构稳定,在400℃以下仍保持良好的热稳定性,其热稳定性在辐照剂量为750 kGy时最佳。随着γ射线辐照剂量的增加,C1s谱中C=O键的相对强度逐渐降低,60Co-γ射线辐照造成部分氧官能团C=O分解。当氦离子注入剂量为1.62×10166 ions·cm-2时,辐照后铝合金的表面粗糙度增加,氦泡迁移至AA6061铝合金表面,并出现氦泡聚集。
刘超卓[8](2007)在《含氦钛膜的制备、表征及退火行为研究》文中认为金属中的氦行为研究是涉及许多关键领域的重要课题,而在进行氦行为的研究时必须首先进行氦的引入。通常的氦离子注入会引发严重的晶格损伤;氚衰变和中子辐照则因为半衰期太长和实验设备安全防护等原因不易于实验室操作。为此,本文提出金属薄膜中引入氦的新方法——直流磁控溅射制备含氦薄膜。围绕含氦钛膜的制备、表征及氦泡的热生长行为,论文的研究工作可归纳成下列几方面:(1)在氦-氩混合气体中进行直流磁控溅射沉积,可制备含氦量可控、体分布均匀、低晶格损伤的含氦钛膜。其中氩作为溅射靶原子的入射离子,用于沉积薄膜和维持放电,随后的热脱附分析没有发现氩的明显掺入。氦引入的物理过程有两部分贡献来源:一为入射阴极靶表面的氦离子背向散射后,以中性粒子穿越等离子体区并注入到生长的膜中,一为等离子体中的氦离子受阳极鞘层偏压作用以亚阈值能量注入。偏压改变时,氦引入量变化不大,表明背向散射的中性氦粒子被薄膜捕获为主。薄膜中的氦含量与沉积工艺中的氦分压、基片温度及偏压、具体材料种类等因素有关。通过改变混合工作气体中的氦分压强,可较好地控制放电气体中氦离子密度的份额,实现宽浓度范围(氦钛原子比:0到49at.%)的氦引入。轰击薄膜的氦粒子能量可控制在100电子伏特左右,接近损伤阈值能量,因此薄膜的损伤很小,这与keV能量的氦离子注入引起的薄膜严重损伤情况完全不同。(2)结合离子束分析、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、正电子湮灭、热脱附谱等技术对含氦钛膜进行了系统表征,结果显示:随薄膜含氦量的增加,晶格点阵参数增大,X射线衍射峰宽化,薄膜晶粒细化,无序程度增加;掺入一定量氦以后薄膜表面有均匀分布的鼓泡形成,尺寸30~40nm,没有破裂现象,当膜内引入的氦量增加到49.at%时,表面的凸起变得细小密集,少量鼓泡开始破裂。取决于含氦量,溅射制备的样品中氦有间隙团簇、氦—空位复合体、不同尺寸氦泡等多种状态。氦进入薄膜后优先占据原有的空位,氦泡形核后通过吸收氦原子,以冲出位错环模式进行缓慢生长,当氦泡密度增加到一定程度时,氦泡之间的合并形成了大尺寸的氦泡。低含氦量下,多为晶界高密度小氦泡和晶内氦—空位复合体形式,并在高温区释放;中等含量下,氦泡密度增加,小氦泡合并生成部分大氦泡,在中等温度区以不同的起始温度释放;高含氦量下,氦泡平均尺寸增大,高密度的大氦泡和小氦泡共存,小氦泡连结成线或者聚集成簇,表面区域氦泡破裂增强,在低温下就开始大量释放。(3)本文还首次采用氦的热脱附谱和正电子湮灭的多普勒展宽技术研究等时(1小时)退火后的氦泡状态。离子束分析方法测定了氦滞留量:低于973K温度的退火,绝大部分氦被氦泡束缚,无明显释放;高于973K退火后,氦的滞留量大幅降低。分析退火过程中氦泡的生长动力学机制认为,低于700K温度退火时,氦泡主要通过吸收热空位和间隙的游离氦原子,以冲出位错环机制(舒解内部气体压强)缓慢生长,释放温度变化不大,位错环还抑制氦的释放;中间退火温度下,主要以氦泡的迁移和合并机制生长,控制过程为钛原子的表面扩散,热脱附显示大小氦泡共存,但没有氦的大量释放。在973K退火后,小氦泡基本消失,全部以大氦泡存在,并部分释放。高于973K时,Ostwald熟化机制占主导,热空位被大量激发,小泡溶解,然后被大的氦泡捕获,大氦泡迅速生成后开始破裂伴随大的释放,因此只遗留下部分小的氦泡。Ostwald熟化机制的控制过程为氦原子的解离和空位增强的扩散过程。(4)对单能和多能氦离子注入的热脱附发现,注入诱发的高浓度空位同时捕获了氦原子,几乎没有氦原子处于间隙自由态。溅射制备的含氦样品的热脱附谱显示有一定量的间隙氦原子存在,氦致晶格损伤的程度远低于离子注入情况,这为排除材料损伤的影响、较单纯地研究材料中的氦行为机理提供了条件。溅射引氦方法比离子注入引入的氦原子更接近氚衰变产生的氦原子的存在及演化行为,可用于模拟储氚金属中由于氚衰变而产生的氦累积对材料的影响,这可避免氚衰变产生氦所需的长实验周期。氦的释放与晶格状态、氦的存在形式有关,释放特征与通常的离子注入不同。溅射掺氦不同含量后,结合退火、热脱附谱以及其他表征手段,可为快速评价新型材料的固氦性能(抑制氦成泡释放)和抗氦脆能力提供重要依据。
马刚[9](2013)在《激光诱导击穿光谱的定量分析及应用研究》文中认为激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,简称LIBS)是样品原子在高温下气化电离产生的发射光谱,是对物质的成分和含量进行测试和分析的新型技术。待测物质的表面在激光脉冲的刻灼下,致使表面原子或者分子吸收激光脉冲能量,这些原子或者分子产生气化电离,这些原子电离成激发态(高能态),从而在待测物质照射区域的周围产生大量处于激发态的原子和离子组成的等离子体。高能态的粒子在从激发态跃迁到能量较低的基态过程中发射出反应待测样品中各组分元素的和浓度的特征发射谱。通过光谱探测装置(光谱仪)的收集和分析就可以得到样品各组成成分的元素种类和含量的相关信息。由于LIBS和常见的材料分析检测技术相比,LIBS具有可分析元素范围广、对待测物质的形态和制备要求低、快速的实时在线检测、定量分析的精确度高等优点,所以,LIBS被国内外研究人员应用于受污染土壤中的重金属含量的检测,外太空成分探测,污水中铬的浓度测量,对牙齿中的成分含量测量等环境检测、太空探险、医学各领域。本文主要讲述了激光诱导击穿光谱的测试原理,并介绍了影响LIBS定量分析的因素,比较了LIBS和其它元素测试分析技术的优缺点。利用实验室中的LIBS设备对纯度较高的金属单质和不锈钢等样品进行了定性分析,通过查阅原子光谱数据库可以得到样品中的各组分元素的特征谱,同时发现不锈钢中的铁钴镍等主要成分由于特征峰的波长都相近重叠现象严重,给LIBS的应用分析带来了一定的难度。并在此基础上,LIBS对铪靶材进行了铪元素的特征峰检测,研究激光脉冲聚焦的焦距对其等离子体温度的影响,结果发现在一定的激光脉冲电压下,等离子体温度会随着激光聚焦的焦距增加而增加,再继续增加激光聚焦的焦距,等离子体温度会下降。研究了铁、锌、硅等单质靶材和不锈钢合金、空气的发射谱中激光脉冲电压对激光诱导击穿产生的等离子体温度的影响,实验发现,等离子体温度受激光脉冲电压的影响很大,并提出等离子体温度是影响LIBS定量分析的重要因素。在LIBS的定量分析中,对配置不同浓度的氧化铝和氧化钛的合金样品进行了研究。试验中首先对合金样品中的钛和铝元素进行了定性分析,并且通过比较固定激光脉冲电压和恒定等离子体温度这两种方法得到不同浓度下的合金样品中的痕量元素钛的定标曲线。结果表明,固定激光脉冲能量得到的定标曲线线性系数为0.9457,相对标准误差为12.5%,但恒定等离子体温度方法的线性系数达到0.9939,误差减少到4.3%。这是因为固定激光脉冲能量的方法由于存在很强的基体效应,导致形成的等离子体温度不同不适合分析合金样品中的钛的含量,而恒定等离子体温度可以减少基体效应对定量分析的影响,因此得到钛的定标曲线线性相关系数更高。固定等离子体温度可以用于LIBS的定量分析中得到一个准确高的定标曲线。结果表明固定等离子体温度方法在金属氧化物的激光诱导击穿光谱分析中具有很大的发展前景。
刘成龙[10](2004)在《医用316L不锈钢表面类金刚石薄膜改性研究》文中指出医用植入器件的生物相容性与表面性能密切相关,对其进行有效的表面改性处理是提高其生物相容性的途径之一。类金刚石薄膜具有良好的细胞相容性、血液相容性及弹性、化学惰性等特点,而成为一种很有应用前景的生物膜材料。本文针对植入器件用316L不锈钢材料,采用ECR等离子体源离子注入/化学气相增强沉积技术(ECR-PSII/PECVD)制备了316L不锈钢基类金刚石薄膜,同时采用电弧离子镀(AIP)技术在316L不锈钢表面制备了TiN与Ti/TiN多层膜,液相沉积法制备了锐钛矿系TiO2薄膜作为对比。对类金刚石薄膜的结构、表面形貌、力学性能、表面能以及在Troyde’s模拟体液中的耐蚀性能进行了研究与评价。 1.可见Raman光谱分析表明:采用PSII,PECVD及PSII&PECVD技术均可制备出典型的类金刚石薄膜,AFM分析表明表面光滑的薄膜由大小分布均匀,纳米级的非晶态颗粒组成。 2.类金刚石薄膜的显微硬度达到1520.4(HV),约为316L不锈钢基体的5倍,PSII&PECVD技术制备的薄膜与基体之间的结合强度达到163.18mN,摩擦磨损后没有出现薄膜的脱落。力学性质与类金刚石膜中含氢非晶态碳结构与成分有关。 3.采用静态接触角测量技术测定不同酸碱度溶液在类金刚石薄膜表面的润湿能力,结果表明:薄膜受到的损害程度依赖溶液的酸碱度。316L不锈钢经类金刚石膜改性后,呈现出疏水性能,表面能比316L不锈钢的小。不同工艺制备的类金刚石膜的表面能相差不大,大小为40mN/m左右,其中极性分量大于色散分量。 4.研究了不同工艺下制备的类金刚石膜改性体系(316L不锈钢+DCL膜)在Troyde’s模拟体液(pH=7.0)中的耐蚀性能,相对于其他工艺制备的TiN膜、Ti/TiN多层膜及锐钛矿系TiO2膜改性体系,PSII&PECVD技术制备的类金刚石膜改性体系具有最好的耐腐蚀性能。分析发现:上述膜改性体系的耐蚀性能与薄膜的结构和成分密切相关。它们的腐蚀是由于膜层中存在的缺陷导致的,膜层本身并不参加电化学反应。电化学腐蚀反应过程为:1)形成闭塞电池;2)自催化过程促进基体材料的腐蚀;3)由于基体材料被破坏,薄膜出现剥离现象。
二、ELECTRON-INDUCED DAMAGE AND SEGREGATION PHENOMENA IN STAINLESS STEELS(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、ELECTRON-INDUCED DAMAGE AND SEGREGATION PHENOMENA IN STAINLESS STEELS(论文提纲范文)
(1)抗氢脆表面设计的第一性原理计算(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 氢脆 |
2.1.1 氢脆的研究进展 |
2.1.2 氢的来源 |
2.1.3 氢的吸附及渗入 |
2.1.4 氢对材料性能的影响 |
2.2 钝化膜 |
2.2.1 钝化膜的研究进展 |
2.2.2 钝化理论 |
2.2.3 钝化膜的组成与性质 |
2.2.4 氢对钝化膜性质的影响 |
2.3 涂层 |
2.3.1 镉、镍及合金涂层 |
2.3.2 TiC和TiN等硬质涂层 |
2.3.3 铝化物涂层 |
3 第一性原理计算方法及计算软件介绍 |
3.1 绝热近似 |
3.2 哈特利-福克(Hartree-Fork)近似 |
3.2.1 哈特利(Hartree)方程 |
3.2.2 福克(Fock)方程 |
3.3 密度泛函理论 |
3.3.1 Thomas-Fermi模型 |
3.3.2 Hohenberg-Kohn定理 |
3.3.3 Kohn-Sham方程 |
3.4 交换-关联能量泛函 |
3.4.1 局域密度近似(LDA) |
3.4.2 广义梯度近似(GGA) |
3.5 vasp软件简介 |
4 铬掺杂对α-Fe_2O_3薄膜的电子结构和功函数的影响 |
4.1 引言 |
4.2 计算方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 铬掺杂位置对钝化膜性质的影响 |
4.3.2 铬的掺杂浓度对薄膜性质的影响 |
4.4 小结 |
5 原子掺杂对α-Fe_2O_3薄膜阻氢效应的影响 |
5.1 引言 |
5.2 计算方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 原子掺杂对α-Fe_2O_3薄膜性质的影响 |
5.3.2 原子掺杂对氢吸附和氢渗透的影响 |
5.3.3 功函数 |
5.4 小结 |
6 二维过渡金属硫族化合物涂层的阻氢效应 |
6.1 引言 |
6.2 计算方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 氢在Fe(111)表面的吸附 |
6.3.2 单层MoS_2在Fe(111)表面的阻氢效应 |
6.3.3 单层MoSe_2、WS_2和WSe_2在Fe(111)表面的阻氢效应 |
6.4 小结 |
7 结论 |
8 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)铁基合金中微观缺陷的热演化及氢/氦行为的正电子湮没学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 奥氏体316 不锈钢 |
1.1.2 奥氏体316 不锈钢中氢与缺陷的作用问题及现状 |
1.1.3 Fe9Cr合金 |
1.2 研究内容及特点 |
第2章 样品制备和实验方法 |
2.1 样品处理方法 |
2.1.1 机械抛光 |
2.1.2 电化学抛光 |
2.1.3 退火处理 |
2.1.4 透射电镜样品 |
2.2 微观缺陷的导入及表征 |
2.2.1 电解充氢 |
2.2.2 高温淬火 |
2.2.3 冷轧形变 |
2.2.4 热脱附谱仪 |
2.2.5 维氏硬度 |
2.3 正电子湮没谱学 |
2.3.1 正电子湮没谱学的特点 |
2.3.2 正电子湮没寿命谱 |
2.3.3 多普勒展宽谱 |
2.3.4 符合多普勒展宽 |
2.3.5 慢正电子束 |
第3章 奥氏体316 不锈钢微观缺陷的热演化 |
3.1 样品处理及实验过程 |
3.2 实验结果与讨论 |
3.2.1 PAL及 DBS分析缺陷浓度和类型的变化 |
3.2.2 符合多普勒展宽谱 |
3.2.3 TEM观察微观形态 |
3.2.4 维氏硬度 |
3.2.5 建立HV与 S之间的关联 |
3.3 本章小结 |
第4章 奥氏体316 不锈钢与氢的相互作用 |
4.1 电解充氢不同时长微观缺陷状态 |
4.1.1 样品制备及实验过程 |
4.1.2 实验结果与讨论 |
4.2 不同程度位错等离子充氢的影响 |
4.2.1 样品制备及实验过程 |
4.2.2 实验结果与讨论 |
4.3 本章小结 |
第5章 氦辐照对Fe9Cr合金微观缺陷的影响 |
5.1 样品处理及实验过程 |
5.2 实验结果与讨论 |
5.2.1 氦离子注入对材料的损伤及氦的分布 |
5.2.2 样品氦辐照后的热脱附谱线 |
5.2.3 选择脱附的氦峰值退火 |
5.2.4 峰值点退火测慢正电子束结果 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
简历及在学期间发表的学术论文 |
致谢 |
(3)不锈钢表面抗菌薄膜的制备(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 文献综述 |
前言 |
1.1 加银抗菌不锈钢 |
1.1.1 银离子的杀菌能力 |
1.1.2 银的抗菌机理 |
1.1.3 银的使用安全性问题 |
1.2 光催化涂层抗菌不锈钢 |
1.2.1 二氧化钛光催化抗菌材料简介 |
1.2.2 半导体光催化材料的抗菌机理 |
1.2.3 二氧化钛薄膜的制备 |
1.2.4 影响二氧化钛光催化效率的因素 |
1.2.5 二氧化钛光催化剂的改性 |
1.2.6 光催化涂层抗菌不锈钢目前的研究与发展 |
1.3 掺银无机涂层抗菌不锈钢 |
1.3.1 掺银二氧化钛涂层抗菌不锈钢 |
1.3.2 掺银二氧化硅涂层抗菌不锈钢 |
1.4 掺银有机硅烷薄膜抗菌不锈钢 |
1.5 立题依据 |
第二章 抗菌不锈钢的制备及测试方法 |
2.1 实验方案 |
2.1.1 不锈钢基板的预处理 |
2.1.2 镀膜溶液的制备 |
2.1.3 膜层施涂及热处理 |
2.2 膜层结构测试方法 |
2.2.1 扫描电镜(SEM)及能谱 |
2.2.2 X射线衍射(XRD) |
2.2.3 X射线光电子谱(XPS) |
2.2.4 接触角测试 |
2.2.5 样品耐蚀性测试 |
2.2.6 膜层的机械性能测试 |
2.2.7 抗菌性能测试方法 |
2.3 本章小结 |
第三章 掺银TIO_2、SIO_2抗菌不锈钢膜层测试与分析 |
3.1 掺银TIO_2抗菌不锈钢膜层测试与分析 |
3.1.1 实验测试结果 |
3.1.2 膜层的结构分析 |
3.2 掺银SIO_2抗菌不锈钢膜层测试与分析 |
3.2.1 实验测试结果 |
3.2.2 膜层的结构分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 掺银有机硅烷薄膜抗菌不锈钢膜层与分析 |
4.1 实验测试结果 |
4.1.1 扫描电镜及能谱分析 |
4.1.2 接触角测试 |
4.1.3 X射线光电子谱(XPS)测试 |
4.1.4 样品耐蚀性测试 |
4.1.5 膜层的机械性能测试 |
4.2 膜层的结构分析 |
4.2.1 水解—聚合过程对膜层的影响 |
4.2.2 不锈钢基板状态对膜层的影响 |
4.2.3 膜厚对膜层性能的影响 |
4.2.4 热处理温度对膜层的影响 |
4.2.5 C和Ag在膜层中的存在状态 |
4.3 本章小结 |
第五章 样品的抗菌性能 |
5.1 样品的抗菌性能测试 |
5.1.1 掺银二氧化钛抗菌不锈钢的抗菌性能 |
5.1.2 掺银二氧化硅抗菌不锈钢的抗菌性能 |
5.1.3 掺银有机硅烷薄膜抗菌不锈钢的抗菌性能 |
5.2 抗菌机理研究 |
5.2.1 银的抗菌机理研究 |
5.2.2 二氧化钛膜层的抗菌机理 |
5.2.3 掺银二氧化钛膜层的抗菌机理 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
硕士阶段论文发表情况 |
(4)辐照损伤材料的实验模拟研究:含氦薄膜制备及MAX相材料离子辐照行为(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
第一章 综述 |
§1.1 论文研究背景及意义 |
§1.1.1 金属储氚材料及中子管靶材的氦行为研究现状 |
§1.1.2 金属材料中的氦行为基础 |
§1.1.3 材料中的引氦方法及相关研究 |
§1.1.4 聚变堆材料的研究 |
§1.1.5 聚变堆结构材料的辐照模拟技术 |
§1.2 本文的工作和研究亮点 |
参考文献 |
第二章 实验表征方法 |
§2.1 离子束分析方法(IBA) |
§2.1.1 卢瑟福背散射分析(RBS) |
§2.1.2 弹性反冲探测(ERD) |
§2.2 氦的热脱附谱(TDS) |
§2.3 X射线衍射(XRD) |
§2.3.1 XRD原理介绍 |
§2.3.2 同步辐射XRD掠入射衍射实验简介 |
§2.4 正电子湮灭技术(PAT) |
§2.5 扫描电子显微镜(SEM) |
§2.6 原子力显微镜(AFM) |
§2.7 透射电子显微镜(TEM) |
参考文献 |
第三章 ECR等离子体辅助磁控溅射制备含氦薄膜 |
§3.1 磁控溅射技术介绍 |
§3.2 ECR等离子体辅助磁控溅射系统介绍 |
§3.3 传统磁控溅射制备含氦钛膜的性质分析 |
§3.4 ECR等离子体辅助磁控溅射制备含氦钛膜的性质分析 |
§3.5 ECR辅助磁控溅射系统的改进 |
§3.6 改进的ECR辅助磁控溅射法模拟氚时效行为 |
§3.7 本章小结 |
参考文献 |
第四章 MAX相材料带电粒子辐照行为的研究 |
§4.1 粒子辐照效应介绍 |
§4.1.1 带电粒子在固体内的慢化 |
§4.1.2 辐照引起的缺陷 |
§4.1.3 离位原子损伤机理 |
§4.1.4 离位峰、热峰效应 |
§4.1.5 辐照损伤DPA的计算 |
§4.1.6 中子和重离子的损伤随深度分布特征 |
§4.2 Ti_3SiC_2 MAX相材料介绍 |
§4.2.1 几种聚变堆结构材料特性 |
§4.2.2 MAX相材料结构与特性 |
§4.2.3 块体MAX相材料的几种常见制备方法 |
§4.3 碘离子辐照Ti_3SiC_2MAX相材料的研究 |
§4.3.1 Ti_3SiC_2样品的制备 |
§4.3.2 高能碘离子辐照Ti_3SiC_2样品的实验参数 |
§4.3.3 高能碘离子辐照Ti_3SiC_2样品的掠入射XRD分析 |
§4.3.4 高能碘离子辐照Ti_3SiC_2样品的慢正电子湮灭分析 |
§4.3.5 高能碘离子辐照Ti_3SiC_2样品的AFM,SEM、EDX分析 |
§4.3.6 高能碘离子辐照Ti_3SiC_2样品的退火效应 |
§4.4 自离子(Ti,Si,C)辐照MAX相材料的研究 |
§4.4.1 Ti离子辐照MAX相材料Ti_3SiC_2的研究 |
§4.4.2 Si离子辐照MAX相材料Ti_3SiC_2的研究 |
§4.4.3 C离子辐照MAX相材料Ti_3SiC_2的研究 |
§4.4.4 Si离子辐照TiAlC_2和Ti_3AlC_2的PAS分析 |
§4.5 小结 |
参考文献 |
第五章 含氦MAX相材料的研究 |
§5.1 MAX相材料的氦离子注入研究 |
§5.1.1 氦离子注入的GIXRD表征 |
§5.1.2 氦离子注入的PAS表征 |
§5.2 He、Si离子的协同辐照研究 |
§5.2.1 He、Si离子的协同辐照的GIXRD表征 |
§5.2.2 He、Si离子的协同辐照的PAS表征 |
§5.3 小结 |
参考文献 |
第六章 总结和展望 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(5)SUS301L-MT不锈钢激光-电弧复合焊接头α′、δ组织与应力腐蚀和氢致开裂行为关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 SUS301L不锈钢及其焊接工艺 |
1.2 氢致开裂机理研究 |
1.2.1 材料中氢的来源 |
1.2.2 氢致开裂机理 |
1.3 奥氏体不锈钢及其焊接接头的氢致开裂研究 |
1.4 第一性原理计算方法及其在氢致开裂研究中的应用 |
1.4.1 理论基础 |
1.4.2 氢致开裂机理的第一性原理研究 |
1.5 研究意义及主要研究内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
第2章 SUS301L-MT不锈钢激光-电弧复合焊接头应力腐蚀开裂行为研究 |
2.1 试验方法 |
2.1.1 材料及焊接工艺 |
2.1.2 微观组织分析 |
2.1.3 应力腐蚀试验 |
2.2 试验结果 |
2.2.1 微观组织结构 |
2.2.2 SSRT试验 |
2.2.3 断口表面形貌 |
2.2.4 晶间腐蚀 |
2.2.5 动电位扫描极化 |
2.3 分析讨论 |
2.4 本章小结 |
第3章 SUS301L-MT不锈钢激光-电弧复合焊接头氢致应力腐蚀开裂行为研究 |
3.1 试验方法 |
3.1.1 电化学试验 |
3.1.2 阴极电位下SSRT试验 |
3.2 试验结果 |
3.2.1 电化学试验结果 |
3.2.2 SSRT试验结果 |
3.2.3 断口形貌分析 |
3.3 分析讨论 |
3.4 本章小结 |
第4章 SUS301L-MT不锈钢激光-电弧复合焊接头微区动态充氢开裂行为研究 |
4.1 试验方法 |
4.1.1 接头各区域宽度确定 |
4.1.2 动态充氢SSRT试验 |
4.1.3 断裂模式分析 |
4.2 试验结果 |
4.2.1 母材区域氢致开裂行为 |
4.2.2 热影响区氢致开裂行为 |
4.2.3 焊缝区域氢致开裂行为 |
4.3 分析讨论 |
4.4 本章小结 |
第5章 SUS301L-MT不锈钢激光-电弧复合焊接头氢致开裂的第一性原理研究 |
5.1 计算方法 |
5.1.1 晶格常数 |
5.1.2 参数设置 |
5.1.3 溶解能计算 |
5.1.4 扩散系数计算 |
5.2 计算结果 |
5.2.1 溶解能 |
5.2.2 H原子在αˊ马氏体(或δ铁素体)中的扩散行为 |
5.2.3 H原子在奥氏体中的扩散行为 |
5.3 分析讨论 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
(6)力-电-氢耦合作用对氧化物半导体特性的影响(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 不锈钢钝化膜概述 |
2.1.1 不锈钢钝化理论 |
2.1.2 钝化膜的组成和结构 |
2.1.3 钝化膜的半导体特性研究 |
2.2 氢脆理论 |
2.2.1 材料中氢的来源和行为 |
2.2.2 氢脆理论简介 |
2.2.3 氢对钝化膜影响的研究进展 |
2.3 应力腐蚀机理 |
2.3.1 应力腐蚀机理 |
2.3.2 应力对钝化膜影响的研究进展 |
2.4 第一性原理计算方法简介 |
2.4.1 密度泛函理论 |
2.4.2 交换关联能泛函 |
2.4.3 赝势平面波方法 |
2.4.4 计算软件介绍 |
2.4.5 钝化膜的第一性原理计算研究 |
2.5 研究目的、意义及创新点 |
3 应变和空位对氧化铬电子结构的影响 |
3.1 引言 |
3.2 计算方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 确定库仑排斥U值 |
3.3.2 应变对Cr_2O_3电子结构的影响 |
3.3.3 应变和铬空位对Cr_2O_3电子结构的影响 |
3.3.4 应变和氧空位对Cr_2O_3电子结构的影响 |
3.4 小结 |
4 氧化铁和氧化铬界面的氢富集研究 |
4.1 引言 |
4.2 计算方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 Fe_2O_3/Cr_2O_3界面结构 |
4.3.2 Fe_2O_3/Cr_2O_3界面结构的H富集 |
4.3.3 空位促进Fe_2O_3/Cr_2O_3界面H富集 |
4.4 小结 |
5 点缺陷在Cr_2O_3/Fe_2O_3界面氢损伤的作用 |
5.1 引言 |
5.2 计算方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 Fe_2O_3/Cr_2O_3界面模型 |
5.3.2 界面处空位缺陷与H相互作用 |
5.3.3 界面处合金元素与H相互作用 |
5.4 小结 |
6 应力和H耦合作用对p-Cr_2O_3/n-Fe_2O_3界面电输运的影响 |
6.1 引言 |
6.2 计算方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 p-Cr_2O_3/n-Fe_2O_3界面结构的电学性质 |
6.3.2 掺H后p-Cr_2O_3/n-Fe_2O_3界面结构的电学性质 |
6.3.3 应变和H耦合作用的影响 |
6.3.4 p-Cr_2O_3/n-Fe_2O_3界面结构的电输运性质 |
6.4 小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)乏燃料贮存用B4C/CF/PI/AA6061超混杂复合层板的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 核电发展及乏燃料后处理现状 |
1.1.1 核电应用背景 |
1.1.2 我国核电发展历程及规划 |
1.1.3 核乏燃料后处理 |
1.2 乏燃料的裂变、屏蔽及辐照损伤机理 |
1.2.1 核燃料的裂变 |
1.2.2 中子屏蔽机理 |
1.2.3 辐照损伤机理 |
1.3 乏燃料贮存材料研究进展 |
1.3.1 含硼不锈钢 |
1.3.2 B_4C/Al复合材料 |
1.3.3 硼/铝(B/Al)合金 |
1.3.4 含镉、钆中子吸收材料 |
1.3.5 聚合物基复合材料 |
1.3.6 高密度混凝土 |
1.3.7 重金属 |
1.3.8 石蜡 |
1.4 本课题的研究意义、研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 B_4C/CF/PI/AA6061 超混杂复合层板的制备工艺研究 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 AA6061 铝合金板 |
2.1.2 B_4C粉体 |
2.1.3 聚酰亚胺树脂 |
2.1.4 TR50S碳纤维 |
2.2 AA6061 铝合金表面处理 |
2.2.1 试验材料及检测设备 |
2.2.2 表面处理方法 |
2.2.3 阳极氧化AA6061 铝合金微观形貌 |
2.3 CFRP制备方法与工艺 |
2.3.1 试验设备及检测方法 |
2.3.2 CFRP制备流程 |
2.3.3 CFRP制备工艺参数优化 |
2.3.4 碳纤维与聚酰亚胺树脂界面结合分析 |
2.4 B_4C/PI树脂共混胶液的配制 |
2.4.1 试验方案及设备 |
2.4.2 B_4C/PI树脂共混胶液制备方法 |
2.4.3 FTIR红外光谱分析 |
2.4.4 B_4C粉体与PI树脂的界面改性研究 |
2.5 B_4C/CF/PI/AA6061 超混杂复合层板的制备工艺研究 |
2.5.1 超混杂复合层板的铺层结构设计 |
2.5.2 超混杂复合层板的制备工艺 |
2.6 本章小结 |
第三章 B_4C/CF/PI/AA6061 超混杂复合层板的热力学及力学性能研究 |
3.1 试验内容与测试方法 |
3.1.1 热性能检测设备与分析方法 |
3.1.1.1 差热失重分析(TGA/DSC) |
3.1.1.2 导热系数测试 |
3.1.2 超混杂复合层板的力学性能测试 |
3.1.2.1 拉伸剪切性能测试方法 |
3.1.2.2 拉伸性能测试方法 |
3.1.2.3 弯曲性能测试方法 |
3.1.2.4 层间剪切性能测试方法 |
3.1.2.5 剥离性能测试方法 |
3.1.3 复合材料试样加工 |
3.1.4 超混杂复合层板的微观形貌 |
3.2 试验结果与讨论 |
3.2.1 超混杂复合层板的微观形貌 |
3.2.1.1 不同B_4C含量超混杂复合层板的微观形貌 |
3.2.1.2 不同铺层结构超混杂复合层板的微观形貌 |
3.2.2 B_4C/PI中子屏蔽层/AA6061 铝合金拉伸剪切强度分析 |
3.2.3 温度对3/2 结构超混杂复合层板力学性能的影响 |
3.2.3.1 温度对超混杂复合层板拉伸性能的影响 |
3.2.3.2 温度对超混杂复合层板层间剪切性能的影响 |
3.2.4 铺层结构对超混杂复合层板力学性能的影响 |
3.2.4.1 铺层结构对超混杂复合层板拉伸性能的影响 |
3.2.4.2 铺层结构对超混杂复合层板弯曲性能的影响 |
3.2.4.3 铺层结构对超混杂复合层板剥离性能的影响 |
3.2.5 不同B_4C含量超混杂复合层板的热性能分析 |
3.2.5.1 超混杂复合层板的热稳定性 |
3.3.5.2 超混杂复合层板的导热性 |
3.3 本章小结 |
第四章 B_4C/CF/PI/AA6061 超混杂复合层板中子屏蔽性能研究 |
4.1 中子屏蔽试验与MCNP模拟分析 |
4.1.1 超混杂复合层板中子屏蔽性能 |
4.1.2 MCNP模型建立与模拟分析 |
4.2 中子屏蔽试验结果与分析 |
4.2.1 不同结构超混杂复合层板的中子屏蔽性能 |
4.2.2 不同B_4C含量超混杂复合层板的中子屏蔽性能 |
4.2.3 中子屏蔽机理分析 |
4.3 MCNP数值模拟结果与分析 |
4.3.1 B_4C含量对超混杂复合层板中子屏蔽效率的影响 |
4.3.2 中子透射谱与超混杂复合层板厚度之间的关系 |
4.3.3 超混杂复合层板次生γ射线能谱 |
4.4 本章小结 |
第五章 B_4C/CF/PI/AA6061 超混杂复合层板辐照损伤试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 辐照试验及性能表征 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 辐照试验 |
5.2.2.1 ~(60)Co-γ射线辐照试验 |
5.2.2.2 氦离子(He~+)辐照试验 |
5.2.3 性能表征 |
5.2.3.1 微观形貌观察 |
5.2.3.2 表面粗糙度测试 |
5.2.3.3 傅里叶变换红外光谱 |
5.2.3.4 TGA/DSC分析 |
5.2.3.5 X射线光电子能谱分析(XPS) |
5.2.3.6 纳米压痕测试 |
5.3 试验结果与讨论 |
5.3.1 ~(60)Co-γ辐照损伤效应 |
5.3.1.1 辐照对超混杂复合层板微观形貌的影响 |
5.3.1.2 超混杂复合层板的FTIR红外光谱分析 |
5.3.1.3 辐照对超混杂复合层板热稳定性的影响 |
5.3.1.4 超混杂复合层板的XPS分析 |
5.3.2 氦离子(He~+)辐照效应 |
5.3.2.1 氦离子辐照对超混杂复合层板微观形貌的影响 |
5.3.2.2 氦离子辐照对纳米硬度的影响 |
5.3.2.3 氦离子辐照损伤机理 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(8)含氦钛膜的制备、表征及退火行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录(Table of Contents) |
前言 |
第一章 综述(Summary) |
§1.1 金属氚化物中的氦特性研究 |
§1.2 氦离子注入材料后的成泡行为 |
§1.3 中子辐照不锈钢中的氦脆问题研究 |
§1.4 本文的工作 |
第二章 实验方法(Experimental methods) |
§2.1 离子束分析方法(IBA) |
§2.1.1 背散射分析(RBS) |
§2.1.2 弹性反冲探测(ERD) |
§2.2 氦的热脱附谱(TDS) |
§2.3 正电子湮灭技术(PAT) |
第三章 磁控溅射制备含氦钛膜(He-Ti film Preparation by Magnetron Sputtering) |
§3.1 磁控溅射技术介绍 |
§3.2 He-Ar混合气体进行直流磁控溅射制备含氦钛膜 |
§3.3 不同工艺条件下制备的钛膜中的He含量测定 |
§3.4 溅射过程的理论分析 |
§3.4.1 单种气体溅射制膜中的气体掺入现象回顾 |
§3.4.2 He-Ar混合气体磁控溅射制膜中的He掺入过程分析 |
§3.5 小结 |
第四章 含氦钛膜的分析表征(Characterization of Helium-containing Ti Film) |
§4.1 X射线衍射(XRD) |
§4.2 扫描电镜分析(SEM) |
§4.3 透射电镜分析(TEM) |
§4.4 含氦Ti膜的热脱附谱(TDS) |
§4.4.1 溅射掺氦Ti膜的热氦脱附 |
§4.4.2 氦离子注入Ti膜的热氦脱附 |
§4.4.3 氚化钛膜老化样品的热氦脱附 |
§4.5 Ti膜的正电子湮灭辐射谱测量 |
§4.6 小结 |
第五章 含氦钛膜的退火行为(Annealing Behaviour of Helium-containing Ti Film) |
§5.1 几种氦泡生长的机制 |
§5.2 含氦Ti膜的退火研究 |
§5.3 小结 |
第六章 总结和展望(Conclusion & Expectation) |
致谢(Acknowledgments) |
攻读博士学位期间学术活动状况 |
索引 |
(9)激光诱导击穿光谱的定量分析及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 成分分析的重要性和意义 |
1.3 激光诱导击穿光谱的影响因素 |
1.3.1 基体效应的影响 |
1.3.2 环境气体的性质和压力的影响 |
1.3.3 谱线收集时间的影响 |
1.3.4 自吸收效应 |
1.3.5 激光参数的影响 |
1.4 常用元素定量分析方法 |
1.4.1 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES) |
1.4.2 原子吸收光谱(AAS) |
1.4.3 X 光荧光光谱(XRF) |
1.4.4 能量散射 X 射线谱法(EDAX) |
1.4.5 X 射线光电子能谱分析法(XPS) |
1.4.6 俄歇电子能谱法(AES) |
1.4.7 二次离子质谱法(SIMS) |
1.4.8 激光诱导击穿光谱(LIBS) |
1.5 本课题研究的内容及研究意义 |
第二章 激光诱导击穿光谱工作原理和测量方法 |
2.1 激光器系统 |
2.1.1 光学系统 |
2.1.2 光谱仪 |
2.2 等离子体的原理 |
2.2.1 激光与物质作用机理 |
2.2.2 激光诱导等离子体的产生 |
2.2.3 等离子体的性质 |
2.3 等离子体性质的表征 |
2.3.1 萨哈-玻尔兹曼绘图法计算等离子体温度 |
2.3.2 玻尔兹曼绘图法计算等离子体温度 |
2.3.3 电子密度的计算 |
2.4 原子发射光谱 |
2.4.1 发射谱的产生 |
2.5 激光诱导击穿光谱的定量分析 |
2.5.1 标样定标法 |
2.5.2 自由定标法 |
2.5.3 自相关方法 |
2.5.4 神经网络法 |
第三章 激光诱导击穿光谱的一般性应用 |
3.1 激光诱导击穿光谱对金属靶材的特征谱进行定性分析 |
3.1.1 锑元素的定性分析 |
3.1.2 硅元素的定性分析 |
3.1.3 锡元素的定性分析 |
3.1.4 铜元素的定性分析 |
3.1.5 铅元素的定性分析 |
3.2 LIBS 在合金样品中的元素检测 |
3.2.1 锑和锡合金元素的定性分析 |
3.2.2 不锈钢合金的激光诱导击穿光谱分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 激光诱导击穿光谱的定量分析的应用 |
4.1 土壤中重金属镉的含量检测 |
4.1.1 土壤样品的制备 |
4.1.2 土壤样品中的元素定性分析 |
4.1.3 土壤中重金属 Cd 的定量分析 |
4.2 黄铜中锌的含量检测 |
4.2.1 黄铜中主要元素的定性分析 |
4.2.2 黄铜中锌的定量分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 激光诱导击穿光谱的等离子体温度的研究 |
5.1 激光脉冲聚焦的焦距对等离子体温度的研究 |
5.1.1 高熔点的金属中焦距对等离子体温度的影响 |
5.2 激光诱导击穿光谱的定量分析的理论 |
5.3 激光脉冲放大电压对等离子体温度的影响 |
5.3.1 铁靶材中等离子体温度与激光脉冲放大电压关系 |
5.3.2 锌靶材中等离子体温度与激光脉冲放大电压关系 |
5.3.3 硅靶材中等离子体温度与激光放大电压的关系 |
5.3.4 不锈钢中等离子体温度与激光放大电压的关系 |
5.4 本章小结 |
第六章 激光诱导击穿光谱的精确定量分析及应用 |
6.1 AL_2O_3-TIO_2样品的元素检测 |
6.2 AL_2O_3-TIO_2样品的定量分析 |
6.2.1 烧灼条件对等离子体温度和定标曲线的影响 |
6.2.2 激光脉冲能量对等离子体温度和定标曲线的影响 |
6.2.3 固定激光放大电压和恒定等离子体温度两种方法得到的定标曲线 |
6.3 激光诱导击穿光谱对 TIO_2-SIO_2体系陶瓷样品的定量分析 |
6.3.1 TiO_2-SiO_2体系陶瓷样品的定性分析 |
6.3.2 TiO_2-SiO_2体系陶瓷样品的定量分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论和工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
详细摘要 |
(10)医用316L不锈钢表面类金刚石薄膜改性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 生物材料学 |
1.1.1 生物医学材料的发展过程 |
1.1.2 生物医学材料的分类 |
1.2 材料在生物体内的反应 |
1.2.1 生物医用材料造成的宿主反应 |
1.2.2 物医用材料在体内的材料反应 |
1.3 医用 316L 不锈钢 |
1.3.1 医用 316L 不锈钢的发展历史 |
1.3.2 热处理和机械加工对医用 316L 不锈钢性能造成的影响 |
1.3.3 医用 316L 不锈钢作为体内植入器件材料的应用 |
1.4 生物医用金属材料的腐蚀和表面 |
1.4.1 综述 |
1.4.2 生物医用金属材料的钝化和离子化 |
1.4.3 医用 316L 不锈钢的腐蚀 |
1.4.4 医用 316L 不锈钢植入物的生物相容性 |
1.5 表面改性在生物材料研究中的应用及其发展 |
1.5.1 影响生物相容性的生物材料表面性能因素 |
1.5.2 生物医用材料的表面改性技术 |
1.5.3 医用 316L 不锈钢表面生物薄膜改性发展 |
1.6 论文选题的目的和意义 |
1.7 论文的研究目标、研究内容和技术路线 |
参考文献 |
第二章 医用 316L 不锈钢表面改性技术及测试工艺 |
2.1 前言 |
2.1.1 微波ECR等离子体源的工作原理及其特点 |
2.1.1.1 ECR-PSII技术 |
2.1.1.2 ECR-PECVD技术 |
2.1.1.3 实验设备 |
2.1.1.4 类金刚石膜的具体制备工艺 |
2.1.2 多弧离子镀技术 |
2.1.2.1 实验设备 |
2.1.2.2 TiN薄膜的具体制备工艺 |
2.1.3 液相沉积法制备TiO_2薄膜 |
2.2 测试方法 |
2.2.1 薄膜的结构形貌表征 |
2.2.2 薄膜的物理力学性能测试 |
2.2.3 薄膜的亲水性能测试 |
2.2.4 薄膜的抗模拟体液腐蚀性能测试 |
参考文献 |
第三章 医用 316L 不锈钢表面改性膜层的性质研究 |
3.1 前言 |
3.2 类金刚石膜的组成、结构及性质研究 |
3.2.1 类金刚石膜的可见Raman光谱分析 |
3.2.2 类金刚石膜的紫外Raman光谱分析 |
3.2.3 类金刚石膜的TEM分析 |
3.2.4 类金刚石膜的AFM分析 |
3.3 TiO_2薄膜的表征 |
3.3.1 TiO_2薄膜的XRD分析 |
3.3.2 TiO_2薄膜的表面形貌 |
3.3.3 TiO_2薄膜的AFM分析 |
3.4 TiN与Ti/TiN薄膜表征 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 医用 316L 不锈钢表面改性膜层的性能研究 |
4.1 类金刚石膜的力学性能 |
4.1.1 类金刚石膜的硬度 |
4.1.2 类金刚石膜的膜基结合强度 |
4.1.3 类金刚石薄膜原摩擦磨损 |
4.2 医用 316L 不锈钢表面改性膜层的表面能分析 |
4.2.1 不同pH值溶液在类金刚石膜表面接触角的测定 |
4.2.2 不同工艺条件下制备的类金刚石膜的表面润湿性能 |
4.3 医用 316L 不锈钢表面改性膜层的抗腐蚀性能 |
4.3.1 实验方法 |
4.3.2 医用 316L 不锈钢表面改性膜层的耐蚀性测定 |
4.3.2.1 医用 316L 不锈钢表面改性膜层的自腐蚀电位测定 |
4.3.2.2 医用 316L 不锈钢表面改性膜层的动态极化测定 |
4.3.2.3 医用 316L 不锈钢表面改性膜层的静态浸泡腐蚀 |
4.4 TiO_2薄膜的电化学腐蚀性能 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
第五章 总结与展望 |
硕士期间论文发表情况 |
致谢 |
四、ELECTRON-INDUCED DAMAGE AND SEGREGATION PHENOMENA IN STAINLESS STEELS(论文参考文献)
- [1]抗氢脆表面设计的第一性原理计算[D]. 李小龙. 北京科技大学, 2019(06)
- [2]铁基合金中微观缺陷的热演化及氢/氦行为的正电子湮没学研究[D]. 史大琳. 郑州大学, 2019(07)
- [3]不锈钢表面抗菌薄膜的制备[D]. 汪铭. 浙江大学, 2003(02)
- [4]辐照损伤材料的实验模拟研究:含氦薄膜制备及MAX相材料离子辐照行为[D]. 张磊. 复旦大学, 2011(12)
- [5]SUS301L-MT不锈钢激光-电弧复合焊接头α′、δ组织与应力腐蚀和氢致开裂行为关系研究[D]. 付正鸿. 西南交通大学, 2019
- [6]力-电-氢耦合作用对氧化物半导体特性的影响[D]. 米志杉. 北京科技大学, 2021(08)
- [7]乏燃料贮存用B4C/CF/PI/AA6061超混杂复合层板的制备及性能研究[D]. 符学龙. 南京航空航天大学, 2018(01)
- [8]含氦钛膜的制备、表征及退火行为研究[D]. 刘超卓. 复旦大学, 2007(06)
- [9]激光诱导击穿光谱的定量分析及应用研究[D]. 马刚. 杭州电子科技大学, 2013(S2)
- [10]医用316L不锈钢表面类金刚石薄膜改性研究[D]. 刘成龙. 大连理工大学, 2004(01)