塊體納米晶金屬材料價電子及費米能級研究.pdf

1、金屬的高溫氧化和腐蝕是金屬材料面臨的常見問題，特別是對航空、航天、能源、動力、石油化工等高科技和工業(yè)領域的發(fā)展中有著重要的作用。納米材料具有特殊的物理、化學和機械性能，受到各個領域的廣泛關注，深入研究納米金屬材料的表面電子結構，對于理解納米晶金屬材料高溫氧化和腐蝕性能及其機理有重要意義。
　　 本文通過采用深度軋制技術制備的塊體納米晶304不銹鋼和塊體納米晶純鋁，并且以普通304不銹鋼和普通純鋁作為對比研究，利用X-射線光電子譜

2、和紫外線光電子譜表征塊體納米晶304不銹鋼與普通304不銹鋼，塊體納米晶純鋁與普通純鋁在不同條件下的表面電子結構。
　　 對304不銹鋼在900℃空氣中氧化24小時的結果表明：塊體納米晶304不銹鋼和普通304不銹鋼表面形成氧化膜的主要成份為Cr2O3、MnO2和O2；與普通304不銹鋼氧化膜相比較，塊體納米晶304不銹鋼氧化膜吸附O2的深度淺，Cr元素的含量更多，致密性更好，Cr3+/(Cr3++Cr0)與Mn4+/(Mn4+

3、Mn0)的比值較低，Cr和Mn元素不容易氧化；塊體納米晶304不銹鋼氧化膜表面價電子之間的相互作用更強，納米晶304不銹鋼氧化膜的功函數(shù)提高0.08 eV。
　　 對304不銹鋼在950℃空氣中氧化24小時的結果表明：塊體納米晶304不銹鋼氧化膜的成份為Cr2O3和O2，普通304不銹鋼化膜的主要成份為Cr2O3、MnO2和O2；與普通304不銹鋼氧化膜相比較，塊體納米晶304不銹鋼氧化膜吸附O2的深度較淺，Cr元素的含量較多，

4、致密性較好，Mn4+/(Mn4++Mn0)的比值較低，Mn不容易氧化；納米晶304不銹鋼氧化膜的功函數(shù)提高0.07 eV。
　　 對純鋁在0.25 mol/L的鹽酸中腐蝕9天后的結果表明：塊體納米晶純鋁表面形成膜；與普通純鋁相比較，塊體納米晶純鋁樣品表面含有Al3+、Cl-的深度較淺，Al3+/(Al3++Al0)的比值較低，抗腐蝕性能得到了提高；表面價電子之間的相互作用加強，功函數(shù)提高0.07 eV。
　　 對塊體納米