若干面心立方材料的強流脈沖電子束表面改性應用基礎研究.pdf

1、本文利用“Nadezhda-2”型強流脈沖電子束(HCPEB)裝置對若干面心立方材料進行表面改性處理。利用光學顯微鏡(OM)、掃描電子電鏡(SEM)、透射電子電鏡(TEM)等測試技術詳細表征了HCPEB處理后樣品的表面形貌和微觀組織結構變化，對利用HCPEB方法制備出的表面多孔單晶硅進行了光致發(fā)光特性測試。
　　 對納米純銅進行不同電子能量密度的輻照處理，結果表明：處理后納米純銅表面形成了尺寸極微小的孔洞結構，微孔的尺寸隨電子束

2、能量的增加而變大，微孔的數量密度隨電子束能量的增加而減?。唤⒘? J/cm2，3 J/cm2，4 J/cm2三種能量密度模式分別是強流脈沖電子束“未熔”和“熔化”下的處理模型，統(tǒng)計了HCPEB輻照誘發(fā)純銅表層的堆垛層錯四面體(SFT)結構，10次轟擊SFT的平均尺寸為16 nm，SFTs所占比例達到40％，分析了空位簇缺陷對表面微孔形成的作用。
　　 純鎳經過HCPEB輻照處理，表面除了火山狀熔坑形貌外，還出現了強烈的塑性變形

3、結構，誘發(fā)了滑移和孿生變形，TEM結果顯示，大量典型的呈｛111｝/[112]取向的孿晶結構存在于經HCPEB處理后的純鎳表層，HCPEB處理后純鎳表層積聚的高幅值應力和應變是產生形變孿晶的主要原因。
　　 和金屬材料一樣，HCPEB處理后單晶硅表面形成了豐富的變形結構，包括呈彌散狀分布的熔坑，整齊排列的微裂紋，密集分布的變形條帶和微孔結構，晶體取向對微裂紋的形成有重要影響；選用3 J/cm2與4J/才cm2兩種能量密度，成功制

4、備出表面多孔硅，對不同脈沖次數下的多孔硅進行光致發(fā)光測試，實驗結果表明，用HCPEB方法制備出的多孔硅具有光致發(fā)光性能，能夠持續(xù)發(fā)出紫光，其中3J/cm2，10次脈沖后的發(fā)光效果最好，這為多孔硅的制備提供了一種新方法。
　　 透射電鏡結果表明，由HCPEB方法制備出的多孔硅表層擁有位錯、層錯、空位、納米顆粒和非晶等多種缺陷結構。其中1次轟擊后形成單一的螺型位錯組態(tài)，5次轟擊后出現了位錯偶和位錯纏結，20次脈沖后位錯線長度顯著變長