600℃下氦离子辐照316L不锈钢氦泡形成的研究

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氦和氢离子注入含表面绝缘层单晶硅引起的损伤及发光性质(精)

氦和氢离子注入含表面绝缘层单晶硅引起的损伤及发光性质高剂量轻气体离子注入Si基材料可以诱发一系列现象。

如气泡、表面发泡和表面剥离等。

研究这些现象对于气体离子与固体相互作用的基本过程以及气体离子注入在现代微电子器件中的应用具有重要的理论和实践意义。

本论文运用轻气体离子注入含表面绝缘层单晶Si,借助于多种表面和微结构测试手段,详细研究了注入及随后的高温退火诱发的表面损伤及微观缺陷形成和热演变规律,并探讨了表面损伤形成的可能机制。

同时还研究了轻气体注入这类材料的发光特性及可能的发光机制。

具体研究内容及结果如下:(1)采用5×1016/cm~2,160 keVHe和1×1016/cm~2,110 keVH离子双注入Si_3N_4/Si 样品。

借助于扫描电子显微镜(SEM),光学显微镜(OM)和原子力显微镜(AFM)研究了表面损伤及热演变规律。

通过横截面试样透射电子显微镜(XTEM)观测了样品内部缺陷的分布。

表面损伤研究结果表明,He和H双离子联合注入Si_3N_4/Si 样品会诱发一系列的表面现象且强烈依赖于退火温度。

注入态样品未观测到任何表面效应。

经过500oC退火,样品表面会出现单层剥离,它对应于表面Si_3N_4层的剥离。

而退火温度增加到600oC及以上时,除了Si_3N_4层剥离之外,还观测到了表面发泡、注入硅层的剥离现象,即出现了两层剥离现象。

气体离子注入Si_3N_4/Si样品诱发的两层剥离现象尚未见文献报导。

XTEM结果表明,H离子的附加注入促进了氦泡在高温退火下的有效生长,导致气泡间连通的发生。

增加的气压导致连通区,连通区域的形变向表面传递是样品表面发生剥离的主要原因。

另外,借助于形变产生的应力,并考虑到Si_3N_4材料的机械力学性能对单层剥离现象可能的机制进行了探讨。

(2)在相同的注入条件下,对SiO_2/Si样品进行了相似的研究。

表面损伤研究结果表明,He和H离子注入仅仅在600oC以上退火温度使样品表面产生了发泡。

强流脉冲离子束辐照316L不锈钢蠕变性能的实验研究

强流脉冲离子束辐照316L不锈钢蠕变性能的实验研究王旭;韩晓光;王兰芳;祝美丽;张俊善;雷明凯【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2006(000)0z1【摘要】利用强流脉冲离子束(HIPIB)对316L不锈钢进行了表面辐照处理.辐照参数为:离子种类包括70%C+和30%H+,离子能量E=300keV,束流密度J=100,200,300A/cm2,辐照次数N=10,脉冲宽度τ=75ns,真空室本底真空度为10-3Pa.采用扫描电子显微镜(SEM)观察辐照前后试样的表面形貌;用X射线衍射(XRD)分析辐照前后试样表面层结构和成分的变化.结果表明,HIPIB辐照使试样表面光滑化,且表面层产生择优取向.研究了HIPIB辐照对316L不锈钢700℃蠕变性能的影响,发现辐照后试样的蠕变行为与束流密度密切相关.当束流密度为100,200A/cm2时,HIPIB辐照延长了原始试样的蠕变寿命;相反,300A/cm2的HIPIB辐照则使其缩短.【总页数】4页(P255-258)【作者】王旭;韩晓光;王兰芳;祝美丽;张俊善;雷明凯【作者单位】大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁,大连,116024;大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁,大连,116024;大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁,大连,116024;大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁,大连,116024;大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁,大连,116024;大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁,大连,116024【正文语种】中文【中图分类】TG142.45;TG146【相关文献】1.强流脉冲离子束辐照对不锈钢耐腐蚀性能的影响 [J], 王旭;刘臣;王兰芳;祝美丽;雷明凯;张俊善2.强流脉冲离子束辐照TA1与TC4表面形貌特征 [J], 孙崇波;张凤;陈占兴;张罡;王龙晨3.强流脉冲离子束辐照GH3536表面改性研究 [J], 曹磊;张罡4.强流脉冲离子束辐照Ti6Al4V的实验研究 [J], 张凤;李凤岐;张罡5.强流脉冲离子束辐照对316L不锈钢表面改性的实验研究 [J], 王旭;张俊善;雷明凯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

永磁场磁力研磨316L不锈钢实验研究

永磁场磁力研磨316L不锈钢实验研究刘文祎;张桂香;张萍萍【摘要】Basedon magnetic abrasive finishing, the 316L stainless steel was finished using permanent magnet pole device absorbent new spherical abrasive produced by gas atomization. The effects of the spindle revolution, working gap, magnetic abrasive size and abrasivesize on surface roughness and material removal quantity and its variation ruleswere studied when the time and the magnetic flux density was a fix value. And useorthogonal design to summarize the optimized machining p arameters; S(spindle revolution) = 1 000 r/min, δ(working gap)= 1.5 mm, magnetic abrasive size is 150 ～124 μm, which changethe average initial roughness of the work piece surfacefrom 0. 275 μm to 0. 038 μm ( The original surface roughness of work piece is 2.76 μm) .%基于磁力研磨,采用永磁极吸附雾化法制备的新型球形磨料,对316L不锈钢进行光整加工.研究了当加工时间和磁感应强度为定值时,主轴转速、加工间隙、磨料粒径、磨粒相粒径对表面粗糙度和材料去除量的影响及其变化规律.并利用正交设计得出优化的加工参数:转速S=1 000 r/min,加工间隙δ=1.5 mm,磨料粒径为150～124μm时(磨粒相粒径为6μm),工件经研磨后平均原始表面粗糙度可由研磨前的0.275μm下降到0.038μm(工件最初表面粗糙度值为2.76μm).【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】5页(P116-120)【关键词】磁力研磨;球形磨料;316L不锈钢;正交设计【作者】刘文祎;张桂香;张萍萍【作者单位】山东理工大学机械工程学院,山东淄博 255049【正文语种】中文【中图分类】TG580.68316L不锈钢属于18－8型奥氏体的衍生钢种，除具有普通不锈钢抗氧化、抗腐蚀的特点之外，因其含碳量在0.03%以下，能有效避免晶间腐蚀，所以相对其他奥氏体钢（如300系Fe－Cr－Ni合金奥氏体钢）来说，它又具有耐点蚀能力高、超塑性强等优点。

316L不锈钢表面纳米化后疲劳性能初步探讨

贵州大学硕士学位论文图１－６表而纳米化的三种基本方式Ｆｉｇ，ｌ・６Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓｏｆｓｕｒｆａｃｅｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉ－ｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ：（ａ）Ｓｕｒｆａｃｅｃｏａｔｉｎｇ０１＂ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；（ｂ）Ｓｕｒｆａｃｅｓｅｌｆ－ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ；（ｃ）Ｈｙｂｒｉｄｓｕｒｆａｃｅｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ．钢铁材料的屈服强度随着表面纳米化处理时间的延长而增加，见图ｌ一９所示。

当达到一定的时间后，屈服强度趋于一个稳定值。

这是由于处理一定时间后，表面层的晶粒细化到临界值，不再随着表面纳米化处理时间的延长而进一步细化，所以材料的屈服强度也不再增加。

（２）表面粗糙度在实际生产应用中，材料（零件）表面粗糙度对摩擦过程中磨损机理和抗疲劳强度等有着重要的影响。

表面粗糙度是在较短的距离内（２～８００∥ｍ）出现的凹凸不平（０．０３～４００∥ｍ），它是摩擦学研究中最重要的一类表面特征。

在超音速微粒轰击过程中，由于微粒与样品之间的高速撞击而产生大量的凹坑，造成材料表面粗糙度的改变。

因此，有必要对轰击前后的材料表面粗糙度的变化进行分析研究。

从参考文献中Ｉｚｑ，我们发现轰击后材料的表面粗糙度与普通切削加工的表面粗糙度不同，从而影响到材料的使用性能。

普通切削加工表面存在犁沟，容易造成滑动密封性能降低或润滑剂流失；而超音速微粒轰击的金属表面被高速微粒撞击，出现宏观上均匀分布的大量类球型微坑结构，微坑直径小于轰击微粒直径（轰击微粒直径在５０ｕｒａ以下），轰击面的理想外形应是大量球坑的包络面，但实际上轰击微粒撞击到样品的表面时，凹坑周边材料被挤压隆起，凹坑不再是理想的半球形，同时，由于轰击微粒是类球形，使得样品实际外形比理想情况复杂的多，如１－１０所示。

因此对普通切削加工表面进行表面纳米化处理，可以消除前加工残留的痕迹，使外表美观，同时这些凹坑具有良好的储油性，能够降低相互摩擦零件间（摩擦副）的摩擦系数，改善滑动密封面的磨损，从而提高零件的耐磨性能。

H、He离子辐照对国产ZIRLO合金氧化膜的影响

H、He离子辐照对国产ZIRLO合金氧化膜的影响白若玉;孔淑妍;曹兴忠;夏海鸿;袁大庆;朱升云;王珂;白亚奎;孙晨;卢二阳;李可;范平;张乔丽;马海亮【摘要】针对国产ZIRLO合金开展了H、He离子辐照对其腐蚀性能影响的研究.对国产ZIRLO合金样品分别进行高温(300℃)H、He离子辐照试验,辐照峰值剂量为1 dpa,之后进行模拟一回路腐蚀试验.通过腐蚀增重方法得到腐蚀动力学曲线.利用慢正电子湮没多普勒展宽谱对未辐照样品和辐照样品进行微观结构表征,用透射电子显微镜对腐蚀125 d的样品进行微观结构表征.结果表明,H、He离子辐照并未改变ZIRLO合金的腐蚀机理.He离子辐照产生的空位团可促进腐蚀过程中裂纹形核,增加了氧扩散通道,减少氧扩散激活能,导致腐蚀初期有明显的加速效应.H离子辐照对腐蚀的加速现象不如He离子辐照明显,原因是H离子辐照产生H-空位复合缺陷对氧扩散激活能减少作用较小.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2018(052)011【总页数】8页(P2020-2027)【关键词】氧化膜;离子辐照;国产ZIRLO合金;微观结构表征【作者】白若玉;孔淑妍;曹兴忠;夏海鸿;袁大庆;朱升云;王珂;白亚奎;孙晨;卢二阳;李可;范平;张乔丽;马海亮【作者单位】中国原子能科学研究院核物理研究所,北京102413;国家电投集团中央研究院,北京100029;中国科学院高能物理研究所核分析技术重点实验室,北京100049;国家电投集团中央研究院,北京100029;中国原子能科学研究院核物理研究所,北京102413;中国原子能科学研究院核物理研究所,北京102413;国家电投集团中央研究院,北京100029;国家电投集团中央研究院,北京100029;国家电投集团中央研究院,北京100029;中国科学院高能物理研究所核分析技术重点实验室,北京100049;中国原子能科学研究院核物理研究所,北京102413;中国原子能科学研究院核物理研究所,北京102413;中国原子能科学研究院核物理研究所,北京102413;中国原子能科学研究院核物理研究所,北京102413【正文语种】中文【中图分类】TL341为满足我国核电的发展需求，国家电投集团组织国内近百家科研单位和企业，在引进、消化、吸收AP1000核电技术的基础上，发展了具有自主知识产权的CAP1400技术[1]。

316L奥氏体不锈钢的腐蚀行为

316L奥氏体不锈钢的腐蚀行为范强强【摘要】综述了316L奥氏体不锈钢应用过程中的腐蚀行为，包括晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、缝隙腐蚀、环烷酸腐蚀、大气腐蚀和海水腐蚀。

同时介绍了合金元素Mo、N和Al，以及电解质类型、温度、浓度等因素对其腐蚀行为的影响。

最后讨论了应用中存在的问题，并对未来的发展做了一些展望。

%The common corrosion behaviors of 316L austenitic stainless steel during the application process were reviewed,Including intergranular corrosion, stress corrosion cracking, atmospheric corrosion, crevice corrosion, naphthenic acid corrosion and seawater corrosion,At the same time introducing the influences of the alloy elements such as Mo, N and Al, and the electrolyte types, temperature and concentration on the corrosion behaviors. finally discussing some application problems of 316L austenitic stainless steel and making some prospects for the future development.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2013(000)011【总页数】5页(P39-43)【关键词】316L;奥氏体不锈钢;腐蚀行为【作者】范强强【作者单位】华东理工大学，上海200237【正文语种】中文【中图分类】TG178316L奥氏体不锈钢是一种含Mo的超低碳不锈钢，含碳量小于0.0 3%，相当于我国的00Cr17Ni14Mo2钢[1～3]。

含氦泡金属铝层裂响应的数值分析

第37卷第4期爆炸与冲击V I 37，No. 4 2017 年7月EXPLOSION A N D S H O C K W AVES J l，2017D O I：10. 1 1883/1001-1455(2017)04-0699-06含氦泡金属铝层裂响应的数值分析张凤国1，胡晓棉12，王裴12,邵建立1，周洪强1，冯其京1(1.北京应用物理与计算数学研究所，北京100094;2.北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室，北京100088)摘要：因自辐照效应的影响，一些材料内部会产生大量的氦泡，关注这些氦泡对材料力学性能的影响是目前损伤破坏研究中的重要问题之一。

结合相关文献的实验结果，采用耦合材料初始损伤、孔洞尺寸及惯性影响的损伤模型，对该问题进行了数值分析。

结果显示：氦泡的内压及材料变形中温度的变化对损伤发展的影响很小；材料的初始损伤越大，材料内部应力减小得越快，损伤增长得越慢；因惯性的影响，初始氦泡越大，损伤增长相对较慢。

因此，分析含氦泡材料的层裂损伤问题需要重点关注材料初始氦泡大小、初始损伤以及损伤演化过程中惯性的影响。

关键词：氦泡；层裂响应；铝；数值分析中图分类号：O3.16. 1国标学科代码：130545 文献标志码：八现有的研究表明，材料的微细观结构及其演化与其层裂损伤发展过程具有很强的关联性[14]。

在长时间辐照条件下，一些特殊金属材料的微结构发生很大变化，材料内部将产生纳米级氦泡，大量微缺陷 (氦泡）的存在将对材料的静态和动态力学性能产生很大的影响[57]。

因具有很强的应用背景，强动载下含氦泡金属材料的损伤破坏问题得到了持续的关注。

B.N.Singh等[]简述了氦泡的产生机理及其对材料力学性能的影响；A.K u b〇t a等[9]数值分析了初始微缺陷分布及氦泡对材料动态强度的影响；B.G lam等[1011]采用简单的唯象层裂损伤模型模拟了自由面速度演化过程，结果显示在分析氦泡损伤情况时唯象模型具有一定的适用性，同时他们还对不同强度加载下含氦泡铝材料的层裂损伤情况进行了分析，对比辐照前含硼铝的实验结果，发现在常规条件下氦泡使材料的层裂强度提高，而在高温预加热后，层裂强度反而降低。

高铝316L不锈钢及其制备方法[发明专利]

(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.08.28C N 103266286 A (21)申请号 201310237781.1(22)申请日 2013.06.14C22C 38/58(2006.01)C22C 38/44(2006.01)C22C 38/06(2006.01)C22C 33/06(2006.01)(71)申请人兰州理工大学地址730050 甘肃省兰州市兰工坪287号(72)发明人喇培清撒兴瑞孟倩张鹏魏玉鹏卢学峰郭鑫(74)专利代理机构兰州振华专利代理有限责任公司 62102代理人董斌(54)发明名称高铝316L 不锈钢及其制备方法(57)摘要高铝316L 不锈钢及其制备方法，按质量百分比计，其成分为：Ni ：12.00～16.00%，Cr ：16.00～19.00%，Si ≤ 1.0%，P ≤0.035%，S ≤0.03%，C ≤0.03%，Mo ：1.8～ 2.5%，Mn ≤2.0%，Al ：1.5%～3.0%，余量为Fe ；制备方法的其步骤为：（1）按权利要求1所述成分进行备料，炉料为316L 不锈钢板和工业铝锭；（2）将炉料在大气中环境下加热到700℃时，保温半小时，再加热至熔炼温度1540℃，保温20分钟；（3）将熔融态钢水浇注到铸型中；（4）固溶处理方法：将铸态合金在箱式电阻炉中加热至1050℃，保温30min ，然后水冷处理。

(51)Int.Cl.权利要求书1页说明书3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页说明书3页(10)申请公布号CN 103266286 A*CN103266286A*1/1页1.高铝316L 不锈钢，以316L 奥氏体不锈钢为基础，按质量百分比计，其成分为：Ni: 12.00~16.00%，Cr:16.00~19.00%，Si ≤1.0%，P ≤0.035%，S ≤0.03%，C ≤0.03%，Mo:1.8~2.5%，Mn ≤2.0%，Al:1.5%~3.0%，余量为Fe 。

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600℃下氦离子辐照316L不锈钢氦泡形成的研究
王引书;陈克勤;张崇宏;权晶明;孙继光;赵卓雍
【期刊名称】《辐射防护通讯》
【年(卷),期】1994(014)004
【摘要】@@ 在聚变堆与快堆中,高能中子通过(nα)反应在结构材料中产生大量的氦.氦聚集形成氦泡,引起材料各种性能的下降;特别是高温下氦流到晶界形成氦泡,使材料发生脆性断裂.对材料中氦泡的形核及长大规律的研究是研究材料中氦脆的基本机制及堆辐照环境中材料微观结构变化的主要问题.在反应堆中对材料进行辐照研究氦泡的形核与生长,需要很长的辐照时间,辐照条件不容易改变,各种因素的影响难以区分.采用加速器产生的氦离子对材料进行辐照,很短时间就能在材料中引进大量的氦,并且辐照参数容易改变,是研究单个因素对氦泡形成影响的很好的手段.【总页数】2页(P60-61)
【作者】王引书;陈克勤;张崇宏;权晶明;孙继光;赵卓雍
【作者单位】兰州近代物理研究所;兰州近代物理研究所;兰州近代物理研究所;兰州近代物理研究所;北京有色金属研究总院;北京有色金属研究总院
【正文语种】中文
【中图分类】TF1
【相关文献】
1.高温下He＋辐照316L不锈钢时氦泡的形态及氦的俘获 [J], 王引书;孙继光
2.氦离子辐照能量对钨中He泡形成的影响 [J], 罗凤凤;王佳伟;沈震宇;张林伟
3.氢氦离子辐照条件下铍材料的溅射行为 [J], 李东昊;姜进宇;王继冰;简永星;
4.氦离子辐照对316L钢焊缝微观结构及性能影响 [J], 雷玉成;张伟伟;刘丹;李鑫
5.注入氦不锈钢中氦泡热形核及长大研究 [J], 张镭;王佩璇;陶蓉;马如璋;张国光因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。