检测铝合金中的被困氢(SIMS)

SIMS detects trapped hydrogen in alloys

氢原子容易侵入金属中,导致机械性能下降,即众所周知的氢脆。因此,对氢气进行局部分析对于更好地了解金属材料中的氢被困现象具有重要意义。然而,由于由背景产生的信号引起对氢的错误检测,使得用SIMS分析金属材料中捕集位点处的“真实”氢变得极为困难。

在本研究中,研究人员彻底排除了错误检测的可能性,并首次成功地检测和可视化了被困在金属间颗粒上的真实氢。上面的3D重建离子图像显示了高压氢气(100MPa、200℃、300小时)下的实际铝合金(6061-T6)中被困在金属间颗粒上的氢。该研究表明,SIMS是最有前景的技术之一,能够可视化氢在金属材料中的局部分布。

使用IMS 7f-Auto,可以在金属样品中获得痕量和主要物种的2D分布图谱和3D体积重建。SIMS技术的其他优势包括其独特的深度剖析功能及其对包括轻元素(如氢)在内的多种重要元素的高灵敏度(低检测限)。

在福冈九州大学(日本)的IMS 7f上收集的数据。数据来源:J. Yamabe, T. Awane, Y. Murakami, 国际氢能期刊, 第42卷 (2017), 24560.