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304不锈钢氧离子溅射的同步辐射光电子能谱原位研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-11-28  浏览次数:9 选择视力保护色:

[摘要]  中华不锈钢网报道上述:焊接组装前应将焊口表面及附近母材内、夕卜壁的油漆、锈、垢等清理干净,直至发出金属光泽。  纺织结

  中华不锈钢网报道上述:焊接组装前应将焊口表面及附近母材内、夕卜壁的油漆、锈、垢等清理干净,直至发出金属光泽。

  纺织结构复合材料是以纺织预制件为增强材料的先进复合材料,由于质轻、高强,广泛应用于航空、航天、舰船、原子能、交通、机械、建筑等工业领域,然而复合材料结构在成形和使用过程中常常会受到重复载荷和应变的作用,这就要求使用损伤检测传感技术来阻止一些重大损伤,即使原来应用的各种材料除了具有使用功能外,还要求具有安全性,即具有实现自诊断,损伤抑制,自修复和寿命预报等功能。

  需要对复合材料成形过程中织物的应变,包括剪切应变进行测量,根据估算织物经炜向剪切应变可达50%~60%,因而需要一种传感器,它必需满足这样的要求:大应变(50%~60%);耐高温(250C);小的尺寸和好的柔性(便于包埋在复合材料中)。目前所用传感器主要包括光导纤维,压电材料,电(磁)流变液,形状记忆材料,磁致伸缩材料,智能高分子材料等。其中光导纤维具有感测和传输双重功能,拥有直径小,质量轻,柔韧易弯曲,传输带宽高,抗电磁干扰,便于波分及时分复用等优点。用光纤组成的传感器,可测量温度、压力、速度、流量、位移、电磁场等多种物理量并具有极高的灵敏度。因此光纤已成为目前智能材料首选的信息传感及传输的理想载体,但是光纤传感器所测的应变非常小,虽然耐高温,但不能满足大应变的要求;导电聚合物后整理的弹性织物制成的传感器可以测量很大应变,但不耐高温;压电陶瓷耐高温,但材料脆性,且能承受应变小;PVDF(压电聚偏氟乙烯膜)传感器能承受的最高温度为135C,还是不能达到250C的要求,且主要测量压应变,能承受的最大应变为15%.金属导电纤维或纱线电阻值随应变/温度的变化而变化,如不锈钢纤维直径小(12pm),柔性好,耐高温,但纱线(由275根纤维组成)的断裂应变仅在2°%左右,且电阻响应灵敏度低(1.6586(A所。)),也不能满足测量要求。这里我们巧妙地利用金属纤维纱设计了一种针织结构来形成金属导电纺织结构传感器,可达到在高温下进行大应变测量的要求,并且尺寸小,柔性好,便于包埋在复合材料中形成智能结构复合材料。如果在复合材料结构中植入这种传感器,可对复合材料进行质量信息控制,如:复合材料加工过程中在线监测复合材料内部应变/温度场的分布;使用过程中的安全监测和损伤评定;将控制系统和监测器连成一体,并对工作环境的变化作出响应。因此作为一种科技含量高、附加值高的产品,金属纺织结构传感器不仅仅在复合材料领域,在其他各种工程领域都将有重大的应用前景。

  清理范围规定每侧不少于15mm.4.3焊件对口时一般应做到内壁对齐,如有错口其错口值不超过壁厚的10%,且不大于0.5mm.4.4接头形式:坡口采用单V型焊接坡口,坡口焊接由高压合格焊工施焊焊前须用同种钢材进行练习,经检验合格方可在现场施焊。

  焊接方法:手工钨极氩弧焊;焊丝采用日本焊接材料株式会社生产的WELTTG347L氩弧焊丝,焊丝使用前应清除锈垢和油污,直至露出金属光泽。

  焊接规范:电流65接速度25~35mm/min,氩气流量9~11L/min,背面(管内)充氩流量5~6L/nin 4.8操作技术:直道焊焊接层数3层,第2层开始双道焊接;使用氩气冷却焊缝,层间温度<80C;层间清理用钢丝刷和手凿;弧坑填满,点固焊点要清理。

  焊后焊工进行自检合格,再联系金属组做表面着色探伤。

  纯铬金属的氧化行为与不锈钢中铬的氧化行。Fe、Ni、Cr三种元素的相对含量。可以看出,不锈钢中Fe、Ni、Cr三种元素与低能氧离子的化合行为同其在高温条件下与氧原子的化合行为有差别um.尽管不锈钢表面Fe、Ni的含量随溅射计量的增加而改变,但Cr的含量却始终保持初始值。溅射初期,大量的Fe富集在不锈钢表面,但当Fe203出现后,Fe元素的含量不再增加,并有一定的下降趋势。金属Ni的含量在初始时降低,但当Ni开始氧化后含量显著上升。并且当Fe203出现时Ni元素开始氧化,Fe203在Ni的氧化过程中起到了促进作用。

  中华不锈钢网报道上述:种元素与氧离子的化合能力有别。与0的化合能力最强,而Ni的化合能力最弱。氧化膜中氧化铬非常稳定,一旦生成了氧化铬,铬的氧化反应随即停止;氧化膜中Fe23也很稳定,一旦生成,氧化反应也停止;但氧化膜中即使生成了NiO,Ni元素与氧离子的化合反应仍将继续。

  纯金属Fe、Ni、Cr的化合反应能力在不锈钢与氧离子的化合过程中,铁元素氧化形成Fe203后,镍元素才开始氧化,似乎铁元素对镍元素的氧化过程起到了催化作用。为了了解不锈钢氧化过程中金属元素间的相互作用,本。三种纯金属和不锈钢表面所形成的氧化膜形貌各异。纯铬金属表面形成的氧化膜致密光滑,无明显的孔洞,这种氧化膜一旦形成,氧化过程随即停止。纯铁表面经氧离子溅射后,在所形成的连续的氧化膜上,均匀地分布着微米级的Fe23晶粒,这种氧化膜同样具有保护作用,一旦形成,氧化过程也将停止。与纯铁和铬相比,相同派射计量下,纯镍表面形成的氧化。膜不十分致密,氧化产物以岛状形式均匀分布在金属表面,具有部分保护作用。经同样计量氧离子溅射后,不锈钢表面形成的氧化膜形貌无明显的特征。在不锈钢表面,铬元素首先氧化,表面铬元素全部氧化为Cr203后氧化过程停止。不锈钢中镍元素的氧化活性较低,只有当Fe203生成时,镍才开始氧化。而铁在Fe203形成后氧化过程停止,因此,不锈钢氧化膜集中了多种金属元素的氧化膜特征,无明显的规律可循。

  结论不锈钢经3k的氧离子溅射后表面生成一薄层氧化膜。氧化膜中铬元素和镍元索以单一的化物形式O23和NiO存在。铁元索在溅射过程中氧化物种类随潇射计贵的改变而改变。小计量溅射时,铁被氧化为FeO,随溅射计曾的增加,部分FeO转化成Fe:A,氧化膜表面两种氧化物共存,当溅射计量再度加大,铁元家全部以Fe23形式存在。

  不锈钢中三种金元索与氧离子的化合能力不同。铬元素的化合能力最强,镍的化合能力最弱。与纯金属元索的化合能力相比,三种金属元素合金化后,饮元紊和铬元家的化合能力提高,而镍元素的化合能力降低。

  经氧离子溅射后,三种纯金元素表面形成具有不向形貌特征的氧化膜。铬元素的氧化膜致密光滑,具有极强的保护作用;大计1溅射后,纯铁金屑表面形成完整的保护膜,同时有的微米晶粒均匀分布在氧化膜表面,这种氧化膜同样具有保护怍用。经大计贵溅射后,纯镍金M的氧化物以岛状形式分布在镍表面,具有部分保护作用。

  中华不锈钢网报道上述:氧离子溅射过程中,不锈钢中铬元索和铁元素首先氧化,当不锈钢表面的铁元素和铬元素完全生成Fe25和23后,两元素的氧化过程停止,此时有充足的氧离子供给镍元索,镍元索开始氧化,并随溅射计量的增加氧化程度逐渐加深。

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