XRD的几种分析实例PPT课件

.,1,应化0902,XRD研究Fe、C掺杂对He离子注入Al表面的影响,.,2,研究背景,Al由低高能中子辐照诱导放射性，是核反应堆中的一种重要材料各种离子的注入效应如粒子产生的4He及氚衰变产生的3He的引入，极易导致材料的力学性能降低、表面腐蚀等氦脆现象掺杂合金元素法是抑制金属中氦脆的一种有效方法采用离子注入技术实现了在Al中的Fe、C掺杂并用XRD研究Fe、C掺杂对He离子注入Al表面晶格畸变的影响,.,3,He离子注入后纯Al样品表面的物相结构分析（1）,结论纯铝：表面择优取向晶面为(200)其它晶面峰很微弱He离子注入后：择优取向没有发生变化(111)晶面对应峰的强度明显增强只在40位置出现了1个明显衍射峰,图110keV，4.01017cm-2He注入前后纯Al样品时效1月后的常规XRD图谱,.,4,He离子注入后纯Al样品表面的物相结构分析（2）,纯铝表面择优取向晶面变为(220)面其它Al主要晶面峰均存在He离子注入后各Al晶面峰的强度比发生明显变化，(200)晶面峰显著减弱说明：He的引入极大地改变了Al样品表面的性质,图210keV,4.01017cm-2He注入前后纯Al样品时效1年后的小角度(3)掠射的XRD图谱,.,5,Fe、C单掺杂和共掺杂后样品表面的物相结构分析,图3预先掺杂一定剂量Fe或和C的Al样品再注入10keV,4.01017cm-2He离子并时效1年后的小角度XRD图谱,.,6,Fe、C单掺杂和共掺杂后样品表面的物相结构分析,Fe、C单掺杂和共掺杂：样品表面除形成较多的Al2O3外，均有少量金属间化合物形成Fe单掺杂后：Al表面形成了少量富Al的Fe-Al金属间化合物;富Al化合物的形成，与样品表面有足量的Al原子有关，而掺的Fe原子相对较少.C单独掺杂后：表面有明显的Al4C3形成Fe、C共掺杂后：除Fe-Al，Al4C3外，样品表面还生成了富Fe的Fe-C金属间化合物，如Fe3C、CFe2.5等。这些化合物作为第二相沉淀相存在于基体中，不但影响了样品的晶体结构，而且将对后续的离子注入He行为产生重要影响。,.,7,C单掺杂,掺杂剂量增加各晶面峰的强度比发生明显变化Al样品的择优取向从原来的(200)转变为(111)C单掺杂对样品的择优取向影响较大,图4预先掺杂不同剂量的C的Al样品再注入10keV，4.01017cm-2He并时效一个月后样品的XRD图谱,.,8,Fe单掺杂,掺杂剂量增加各晶面峰的强度比发生明显变化(111)晶面峰的强度逐渐减弱，使(200)择优取向更加明显Fe单掺杂对样品的择优取向影响较小,图5预先掺杂不同剂量的Fe的Al样品再注入10keV，4.01017cm-2He并时效一个月后样品的XRD图谱,.,9,结论,预先掺杂的Fe、C在Al表面的晶格畸变中扮演重要角色，且影响程度与掺杂剂量有关。随着预先掺杂Fe剂量的增大，Al表面晶格畸变量先减小后增加，表明小剂量的Fe掺杂有助于降低He离子注入引起的晶格畸变。C掺杂后能进一步降低预先掺杂Fe引起的晶格畸变，降低程度