在一些新興的能源轉換和存儲系統中,如液態金屬電池、液態金屬冷卻的核反應堆等,金屬材料與液態金屬密切接觸,面臨獨特的腐蝕問題。腐蝕電化學檢測通過構建電化學測試體系,將金屬材料作為工作電極,置于模擬的液態金屬環境中。利用電化學工作站測量開路電位、極化曲線、交流阻抗譜等電化學參數。通過分析這些參數,研究金屬在液態金屬中的腐蝕熱力學和動力學過程,確定腐蝕反應的機理和腐蝕速率。根據檢測結果,選擇合適的防護措施,如添加緩蝕劑、采用耐腐蝕涂層等,提高金屬材料在液態金屬環境中的使用壽命,保障相關能源系統的穩定運行。金屬材料的高溫熱疲勞檢測,模擬溫度循環變化,測試材料抗疲勞能力,確保高溫交變環境下可靠運行。雙相不銹鋼橫向抗拉試驗
隨著納米技術的發展,對金屬材料在納米尺度下的蠕變性能研究愈發重要。納米壓痕蠕變檢測利用納米壓痕儀,將尖銳的壓頭以恒定載荷壓入金屬材料表面,在一定時間內監測壓痕深度隨時間的變化。通過分析壓痕蠕變曲線,獲取材料在納米尺度下的蠕變參數,如蠕變應變速率。納米尺度下金屬材料的蠕變行為與宏觀尺度存在差異,受到晶界、位錯等微觀結構因素的影響更為明顯。通過納米壓痕蠕變檢測,深入了解納米尺度下金屬材料的變形機制,為納米材料的設計和應用提供理論依據,推動納米技術在微機電系統、納米電子器件等領域的發展。Si含量測量磨損試驗檢測金屬材料耐磨性,模擬實際摩擦,篩選合適材料用于耐磨場景。
俄歇電子能譜(AES)專注于金屬材料的表面分析,能夠深入探究材料表面的元素組成、化學狀態以及原子的電子結構。當高能電子束轟擊金屬表面時,原子內層電子被激發產生俄歇電子,通過檢測俄歇電子的能量和強度,可精確確定表面元素種類和含量,其檢測深度通常在幾納米以內。在金屬材料的表面處理工藝研究中,如電鍍、化學鍍、涂層等,AES 可用于分析表面鍍層或涂層的元素分布、厚度均勻性以及與基體的界面結合情況。例如在電子設備的金屬外殼表面處理中,利用 AES 確保涂層具有良好的耐腐蝕性和附著力,同時精確控制涂層成分以滿足電磁屏蔽等功能需求,提升產品的綜合性能和外觀質量。
電化學噪聲檢測是一種用于評估金屬材料腐蝕行為的無損檢測方法。該方法通過測量金屬在腐蝕過程中產生的微小電流和電位波動,即電化學噪聲信號,來分析腐蝕的發生和發展過程。在金屬結構的長期腐蝕監測中,如橋梁、船舶等大型金屬設施,電化學噪聲檢測無需對結構進行復雜的預處理,可實時在線監測。通過對噪聲信號的統計分析,如均方根值、功率譜密度等參數,能夠判斷金屬材料所處的腐蝕階段,區分均勻腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕等不同腐蝕類型,并評估腐蝕速率。這種檢測技術為金屬結構的腐蝕防護和維護決策提供了及時、準確的數據支持,有效預防因腐蝕導致的結構失效事故。金屬材料的彈性模量檢測,了解材料受力時彈性變形能力,保障機械結構的穩定性。
金相組織分析是研究金屬材料內部微觀結構的基礎且重要的方法。通過對金屬材料進行取樣、鑲嵌、研磨、拋光以及腐蝕等一系列處理后,利用金相顯微鏡觀察其微觀組織形態。金相組織包含了晶粒大小、形狀、分布,以及各種相的種類和比例等關鍵信息。不同的金相組織直接決定了金屬材料的力學性能和物理性能。例如,在鋼鐵材料中,珠光體、鐵素體、滲碳體等相的比例和形態對材料的強度、硬度和韌性有著影響。細晶粒的金屬材料通常具有較好的綜合性能。金相組織分析在金屬材料的研發、生產過程控制以及失效分析中都發揮著關鍵作用。在新產品研發階段,通過觀察不同工藝下的金相組織,優化材料的成分和加工工藝,以獲得理想的性能。在生產過程中,金相組織分析可作為質量控制的手段,確保產品質量的穩定性。而在材料失效分析時,通過金相組織觀察,能找出導致材料失效的微觀原因,為改進產品設計和制造工藝提供依據。金屬材料的熱膨脹系數試驗運用熱機械分析儀,精確測量材料在溫度變化過程中的尺寸變化,獲取熱膨脹系數 。WCB粗糙度檢驗
金屬材料的液態金屬腐蝕檢測,針對特殊工況,觀察與液態金屬接觸時的腐蝕情況,選擇合適防護措施。雙相不銹鋼橫向抗拉試驗
電子探針微區分析(EPMA)可對金屬材料進行微區成分和結構分析。它利用聚焦的高能電子束轟擊金屬樣品表面,激發樣品發出特征 X 射線、二次電子等信號。通過檢測特征 X 射線的波長和強度,能精確分析微區內元素的種類和含量,其空間分辨率可達微米級。同時,結合二次電子成像,可觀察微區的微觀形貌和組織結構。在金屬材料的失效分析中,EPMA 發揮著重要作用。例如,當金屬零部件出現局部腐蝕或斷裂時,通過 EPMA 對失效部位的微區進行分析,可確定腐蝕產物的成分、微區的元素分布以及組織結構變化,從而找出導致失效的根本原因,為改進材料設計和加工工藝提供有力依據,提高產品的質量和可靠性。雙相不銹鋼橫向抗拉試驗