研究目的
研究聚焦脉冲激光辐射(脉冲数量和功率密度)对非晶态FeSi6B16金属合金带材的成分、结构和显微硬度的影响。
研究成果
任何照射模式下聚焦的激光辐射都会导致非晶合金受照区域表面高温加热,引发材料表面熔化并使热波前从强热表面向其内层传播。这一过程促使Fe–Si–B体系中的元素重新分布、结构改变及显微硬度提升。研究表明激光处理具有调控非晶金属合金性能的潜力。
研究不足
该研究仅限于聚焦脉冲激光辐射对非晶态FeSi6B16金属合金带材的影响。研究结果可能无法直接适用于其他材料或不同形式的激光处理。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用聚焦脉冲激光辐射作用于非晶态FeSi6B16金属合金带材。通过原子力显微镜、X射线光电子能谱、X射线衍射和显微硬度测量分析了激光辐照前后合金的状态。
2:样品选择与数据来源:
使用旋压法制备的非晶态FeSi6B16金属合金带材。从带材上切割若干约70毫米长的条带用于实验。
3:实验设备与材料清单:
以圣彼得堡激光中心的BetAMarker-2010精密激光打标机(基于固态Nd-YAG激光器)作为辐射源。其他设备包括NT-MDT公司的SOLVER-47 PRO扫描探针显微镜、DRON-6和DRON-3.0衍射仪,以及用于XPS分析的SPECS光谱仪。
4:0衍射仪,以及用于XPS分析的SPECS光谱仪。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:在自然大气环境下通过聚焦激光束对带材进行辐照。辐照过程中调节的变量参数为泵浦电流和激光脉冲次数。采用原子力显微镜研究样品辐照前后的表面形貌,通过X射线衍射进行结构分析,利用XPS研究表层元素组成。根据GOST 2999-75标准采用维氏法测量样品显微硬度。
5:数据分析方法:
对采集的Ra测量值数组进行平均值计算并求取标准偏差。使用CasaXPS授权软件处理数据并分解光谱。
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获取完整内容-
BetAMarker-2010 precision laser marker
BetAMarker-2010
Laser Center, St. Petersburg
Used as the radiation source for laser treatment of the amorphous FeSi6B16 metal alloy tape.
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SOLVER-47 PRO scanning probe microscope
SOLVER-47 PRO
NT-MDT, Zelenograd
Used for studying the surface topography of the samples before and after laser irradiation.
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DRON-6 diffractometer
DRON-6
Used for structural studies of the samples.
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DRON-3.0 diffractometer
DRON-3.0
Used for structural studies of the samples.
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SPECS spectrometer
SPECS
Used for X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to study the elemental composition of the surface layers of the samples.
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