研究目的
本研究的主要目的是通过使用KrF脉冲准分子激光器,在100-500次激光照射范围内,探究激光辐照对炮铜合金硬度的影响,并研究辐照样品微观结构的变化。
研究成果
激光辐照显著改变了炮铜合金的微观结构和硬度,在300次激光照射时达到最大硬度值。研究表明,与未辐照样品相比硬度提升了32%,X射线衍射和拉曼光谱结果证实这与结构无序化相关。继续增加激光照射次数会导致硬度下降,这可能归因于退火效应的影响。
研究不足
该研究仅限于特定条件下(100-500次激光照射)激光辐照对炮铜合金的影响。研究结果可能不适用于其他材料或不同辐照条件。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用KrF脉冲准分子激光系统对不同激光照射次数(100-500次)的炮铜合金样品进行处理,通过X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜和维氏硬度测试分析其对微观结构、表面形貌及硬度的影响。
2:样品选择与数据来源:
从炮铜合金(C90300)圆柱棒材上切割出六个圆形试样,经退火、清洗后在受控条件下进行激光辐照。
3:实验设备与材料清单:
KrF脉冲准分子激光器(Ex50,GAM LASER INC,美国)、光电直读光谱仪(型号J 75/80,意大利)、电炉(NeytechQex,美国)、X射线衍射仪(D8 Discover,布鲁克,德国)、拉曼光谱仪(BX 41,Lab RAM,HR,堀场,法国)、维氏硬度计(SUNTEC,CLARK,型号CV-700AT,序列号CV 70546,日本)、扫描电镜(Jeol-JSM-6480 LV,日本)。
4:实验流程与操作步骤:
样品制备后接受不同次数激光照射,随后分析其结构与力学性能变化。
5:数据分析方法:
通过XRD和拉曼光谱数据解析结构变化,采用维氏硬度计测量硬度值,利用扫描电镜进行表面形貌观测。
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XRD
D8 Discover
Bruker
Used for structural analysis of laser irradiated samples
-
SEM
JSM-6480 LV
Jeol
Used for surface morphology analysis of laser irradiated samples
-
KrF pulsed excimer laser
Ex50
GAM LASER INC
Used for laser irradiation of gun metal alloy samples
-
Optical emission spectrometer
J 75/80
Italy
Used for elemental analysis of gun metal alloy
-
Electrical furnace
NeytechQex
USA
Used for annealing samples before laser irradiation
-
Raman spectroscopy
BX 41, Lab RAM, HR
Horiba
Used for structural analysis of laser irradiated samples
-
Vickers hardness test
CV-700AT
SUNTEC, CLARK
Used for hardness measurement of laser irradiated samples
-
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