常海威
,
陈涛
,
雷明凯
金属学报
利用注入离子在固体中传输理论和辐照增强扩散理论建立了金属离子高温注入金属Al靶的传质模型, 计算了金属离子高温注入的浓度--深度分布. 在所建立的传质模型中采用动态Monte Carlo方法模拟离子注入过程, 引入饱和浓度限模拟晶体靶局部饱和现象; 采用基于辐照增强扩散的扩散方程描述注入粒子扩散过程; 根据缺陷线性退火理论确定辐照增强扩散系数; 结合杂质原子和非平衡空位扩散方程给出了注入粒子的浓度分布; 在扩散方程中引入了空位源函数并考虑了离子溅射造成的表面退让效应. 针对离子能量140 keV, 温度250, 400和510℃的Cr离子注入Al靶计算得到的浓度--深度分布与实验结果相符.
关键词:
高温离子注入
,
Monte Carlo method
,
thermal diffusion
,
null
王兴军
,
常海威
,
雷明凯
金属学报
利用亚点阵的准亚规则溶体模型计算了Ti-Al-Nb三元系合金热力学活度,根据金属氧化反应用热力学计算了相应的Ti/TiO和Al/Al2O3的氧平衡分压讨论了Nb合金化对γ-TiAl金属间化合物热力学活度和氧化反应的氧平衡分压的影响,计算的热力学活度与Knudsen池隙透法测量的规律相符.由Nb合金化γ-TiAl的热力学活度以及氧化反应的氧平衡分压变化不能判定Ti-Al-Nb三元系合金生成氧化物的种类及其稳定性单纯的热力学因素不足以解释Nb合金化改善γ-TiAl抗高温氧化性能的机理.
关键词:
TiAl
,
null
,
null
,
null
王兴军
,
常海威
,
雷明凯
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2001.08.006
利用亚点阵的准亚规则溶体模型计算了Ti-Al-Nb三元系合金热力学活度,根据金属氧化反应用热力学计算了相应的Ti/TiO和Al/Al2O3的氧平衡分压讨论了Nb合金化对γ-TiAl金属间化合物热力学活度和氧化反应的氧平衡分压的影响,计算的热力学活度与Knudsen池隙透法测量的规律相符.由Nb合金化γ-TiAl的热力学活度以及氧化反应的氧平衡分压变化不能判定Ti-Al-Nb三元系合金生成氧化物的种类及其稳定性单纯的热力学因素不足以解释Nb合金化改善γ-TiAl抗高温氧化性能的机理.
关键词:
TiAl
,
Nb合金化
,
高温氧化
,
热力学
常海威
,
陈涛
,
雷明凯
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2004.06.014
利用注入离子在固体中传输理论和辐照增强扩散理论建立了金属离子高温注入金属Al靶的传质模型,计算了金属离子高温注入的浓度-深度分布.在所建立的传质模型中采用动态Monte Carlo方法模拟离子注入过程,引入饱和浓度限模拟晶体靶局部饱和现象;采用基于辐照增强扩散的扩散方程描述注入粒子扩散过程;根据缺陷线性退火理论确定辐照增强扩散系数;结合杂质原子和非平衡空位扩散方程给出了注入粒子的浓度分布;在扩散方程中引入了空位源函数并考虑了离子溅射造成的表面退让效应.针对离子能量140 keV,注入剂量2×1017cm-2,温度250,400和510℃的Cr离子注入Al靶计算得到的浓度-深度分布与实验结果相符.
关键词:
高温离子注入,Monte Carlo模拟,扩散
陈涛
,
常海威
,
雷明凯
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.04.016
利用能量120 keV的Al离子注入250和500℃的Fe靶,研究了高温注入条件下Fe靶表层合金化过程.Fe靶表层Al的浓度-深度分布和相结构分别采用Rutherford背散射谱(RBS)和X射线衍射谱(XRD)分析.实验结果表明:注入剂量为1×1017cm-2时,Al离子注入250和500℃Fe靶的注入深度分别为180和200 nm,峰值浓度均为10%(原子分数).离子注入层中形成了金属间化合物Al13Fe4相,同时记录到少量残留氧造成的氧化物AlFeO3相.利用有效形成热模型合理解释了Al离子高温注入Fe靶的合金相形成规律,利用相应金属离子高温注入金属靶传质模型可获得与实验相符的结果.
关键词:
Fe靶
,
Al离子注入
,
高温
,
表面合金化
