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文档简介

XRD研究Fe、C掺杂对He离子注入Al表面的影响应化0902研究背景Ø

Al由低高能中子照放射性，是核反堆中的一种重要材料Ø

各种离子的注入效如α

粒子生4He及衰生的3He的引入，极易致材料的力学性能降低、表面腐等氦脆象Ø合金元素法是抑制金属中氦脆的一种有效法Ø

采用离子注入技了在

Al中的Fe、C用XRD研究Fe、CHe离子注入Al表面晶格畸的影响He离子注入后纯Al样品表面的物相结构分析（1）结论l

纯铝：Ø

表面择优取向晶面为(200)Ø

其它晶面峰很微弱l

He离子注入后：Ø

择优取向没有发生变化Ø

(111)晶面对应峰的强度明显增强Ø

只在40°位置出现了1个明显衍射峰图1

10keV，4.0×1017cm-2He注入前后纯Al样品时效1月后的常规XRD图谱He离子注入后纯Al样品表面的物相结构分析（2）l

纯铝Ø

表面择优取向晶面变为(220)面Ø

其它Al主要晶面峰均存在l

He离子注入后Ø

各Al晶面峰的强度比发生明显变化，(200)晶面峰显著减弱Ø

说明：He的引入极大地改变了Al样品表面的性质图210keV,4.0×1017cm-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,4.0×1017cm-2He

离子并时效1年后的小角度XRD图谱Fe、C单掺杂和共掺杂后样品表面的物相结构分析u

Fe、C单掺杂和共掺杂：品表面除形成

Al2O3

外，均有少量金属化合物形成u

Fe后：Al表面形成了少量富Al的Fe-Al金属化合物;富Al化合物的形成，与品表面有足量的Al原子有关，而的Fe原子相

.u

C独后：表面有明的Al4C3形成u

Fe、C共后：除Fe-Al，Al4C3外，品表面生成了富

Fe的Fe-C金属化合物，如Fe3C、CFe2.5等。些化合物作第二相沉淀相存在于基体中，不但影响了品的晶体构，而且将后的离子注入

He行

生重要影响。C单掺杂掺杂剂量增加ü

各晶面峰的强度比发生明显变化ü

Al样品的择优取向从原来的(200)转变为(111)ü

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，4.0×1017cm-2He并时效一个月后样品的XRD图谱Fe单掺杂掺杂剂量增加ü

各晶面峰的强度比发生明显变化ü

(111)晶面峰的强度逐渐减弱，使(200)择优取向更加明显ü

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，4.0×1017cm-2He并时效一个月后样品的XRD图谱结论Fe、C在Al表面的晶格畸中扮演重要角色，且影响程度与量有关。nn随着先Fe量的增大，Al表面晶格畸量先减小后增加，表明小量的Fe于降低He离子注入引起的晶格畸。C后能一步降低先Fe引起的晶

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