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金属学报  2013, Vol. 49 Issue (9): 1025-1031    DOI: 10.3724/SP.J.1037.2013.00362
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原子探针层析技术(APT)最新进展及应用
刘文庆1),刘庆冬1,2),顾剑锋2)
1)上海大学微结构重点实验室, 上海200444
2)上海交通大学材料科学与工程学院上海市激光制造与材料改性重点实验室, 上海200240
DEVELOPMENT AND APPLICATION OF ATOM PROBE TOMOGRAPHY
LIU Wenqing1), LIU Qingdong1,2), GU Jianfeng2)
1) Laboratory for Microstructures, Shanghai University, Shanghai 200444
2) Shanghai Key Laboratory of Materials Laser Processing and Modification,School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240  
引用本文:

刘文庆,刘庆冬,顾剑锋. 原子探针层析技术(APT)最新进展及应用[J]. 金属学报, 2013, 49(9): 1025-1031.
LIU Wenqing, LIU Qingdong, GU Jianfeng. DEVELOPMENT AND APPLICATION OF ATOM PROBE TOMOGRAPHY[J]. Acta Metall Sin, 2013, 49(9): 1025-1031.

全文: PDF(4410 KB)  
摘要: 

原子探针层析技术(APT)是具有原子尺度空间和质量分辨率的材料表征和分析手段.近几年来, 在原子探针设备和数据软件分析技术方面有很大改善和进步.本文在介绍APT最新进展的基础上, 以高强度低合金(HSLA)钢和铝合金为研究对象,讨论了APT在传统结构材料研究中的独特优势.

关键词 原子探针层析技术表征高强度低合金钢铝合金    
Abstract

The atom probe tomography (APT) is a developing technique to characterize and analyze materials with atomic-scale spatial resolution and high analytical sensitivity. Recently, the substantial progress has been made in technical improvement of APT equipment and data analysis software. In this paper, the new development of APT is introduced, and its unique applications in characterization of traditional structural materials of high-strength low-alloy steel and Al alloy are discussed.

Key wordsatom probe tomography    characterization    high-strength low-alloyed steel    Al alloy
收稿日期: 2013-07-01     
基金资助:

国家重点基础研究发展计划项目2011CB012904, 国家自然科学基金重点项目50931003和上海市科学技术委员会基础研究重点项目12JC1404000资助

作者简介: 刘文庆, 男, 1968年生, 研究员

[1] Blavette D, Deconihout B, Bostel A, Sarrau J M, Bouet M, Menand A.  Rev Sci Instrum,1993; 64: 2911

[2] Deconihout B, Bostel A, Bas P, Chambrel S, Letellier L, Danoix F,Blavette D.  Appl Surf Sci, 1994; 76-77: 145
[3] Blavette D, Deconihout B, Chambrel S, Bostel A.  Ultramicroscopy, 1998; 70: 115
[4] Muller E W, Panitz J A, McLane S B.  Rev Sci Instrum, 1968; 39: 83
[5] Cerezo A, Godfrey T J, Smith G D W.  Rev Sci Instrum, 1988; 59: 862
[6] Cerezo A, Smith G D W.  Microchim Acta, 1991; 104: 401
[7] Cerezo A, Godfrey T J, Sijbrandij S J, Smith G D W, Warren P J.  Rev Sci Instrum, 1998; 69: 49
[8] Vella A, Vurpillot F, Gault B, Menand A, Deconihout B.  Phys Rev, 2006; 73B: 165416
[9] Cerezo A, Clifton P H, Gomberg A, Smith G D W.  Ultramicroscopy, 2007; 107: 720
[10] Blavette D, Al-Kassab T, Cadel E, Mackel A, Vurpillot F, Cojocaru O,Deconihout B, Gilbert M.  Int J Mater Res, 2008; 99: 454
[11] Cerezo A, Clifton P H, Lozano-Perez S, Panayi P, Sha G, Smith G D W.Microsc Microanal, 2007; 13: 408
[12] Kelly T F.  Microsc Microanal, 2011; 17: 1
[13] Kelly T F, Thompson K, Marquis E A, Larson D J.  Microsc Today, 2006; 14: 34
[14] Miller M K.  Atom Probe Tomography: Analysis at the Atomic Level. New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2000: 1
[15] Hellman O C, Vandenbroucke J A, Blatzdu Rivage J, Seidman D N.  Mater Sci Eng, 2002; A327: 29
[16] Vaumousse D, Cerezo A, Warren P J.  Ultramicroscopy, 2003; 95: 215
[17] Vurpillot F, DeGeuser F, DaCosta G, Blavette D, Microsc J.  J Microsc, 2004; 216: 234
[18] Stephenson L T, Moody M P, Liddicoat P V, Ringer S P.  Microsc Microanal, 2007; 13: 448
[19] Lefebvre W, Philippe T, Vurpillot F.  Ultramicroscopy, 2011; 111: 200
[20] Hyde J M, Marquis E A, Wilford K B, Williams T J.  Ultramicroscopy, 2011; 111: 440
[21] Thompson K, Flaitz P L, Ronsheim P, Larson D J, Kelly T F.  Science, 2007; 317: 1370
[22] Marquis E A, Miller M K, Blavette D, Ringer S P, Sudbrack C K, Smith G D W.  MRS Bull, 2009; 34: 726
[23] Seidman D N, Stiller K.  MRS Bull, 2009; 34: 717
[24] Miller M K, Forbes R G.  Mater Charact, 2009; 60: 416
[25] Kelly T F, Larson D J, Thompson K, Alvis R L, Bunton J H, Olson J D, Gorman B P.Ann Rev Mater Res, 2007; 37: 681
[26] Kelly T F, Larson D J.  Ann Rev Mater Res, 2012; 42: 1
[27] Kelly T F, Larson D J.  MRS Bull, 2012; 37: 150
[28] Kelly T F, Miller M K, Rajan K, Ringer S P.  Microsc Microanal, 2013; 19: 652
[29] Miller M K, Kelly T F, Rajan K, Ringer S P.  Mater Today, 2012; 15: 158
[30] Gault B, Moody M P, Cairney J M, Ringer S P.  Mater Today, 2012; 15: 378
[31] Zhou B X, Liu W Q.  Mater Sci Technol, 2007; 15: 405
(周邦新,刘文庆. 材料科学与工艺, 2007; 15: 405)
[32] Zhou B X.  Chin J Nat, 2005; 27: 125
(周邦新.自然杂志, 2005; 27: 125)
[33] Liu Q D, Zhao S J.  Metall Mater Trans, 2013; 44A: 163
[34] Liu Q D, Liu W Q, Xiong X Y.  J Mater Res, 2012; 27: 1060
[35] Liu Q D, Zhao S J.  MRS Commun, 2012; 2: 127
[36] Kolli R P, Mao Z, Seidman D N, Keane D T.  Appl Phys Lett, 2007; 91: 241903
[37] Zhang Z W, Liu C T, Miller M K, Wang X, Wen Y R, Fujita T, Hirata A,Chen M W, Chen G, Chin B A.  Sci Rep, 2013; 3: 1327
[38] Clouet E, Lae L, Epicier T, Lefebvre W, Nastar M, Deschamps A.Nat Mater, 2006; 5: 482
[39] Liddicoat P V, Liao X Z, Zhao Y H, Zhu Y T, Murashkin M Y, Lavernia E J, Valiev R Z, Ringer S P.  Nat Commun, 2010; 1: 63
[40] Radmilovic V, Ophus C, Marquis E A, Rossell M D, Tolley A, Gautam A,Asta M, Dahmen U.  Nat Mater, 2011; 10: 710

[41] Zheng Z Q, Liu W Q, Liao Z Q, Ringer S P, Sha G.  Acta Mater, 2013; 61: 3724

[1] 卢毓华, 王海舟, 李冬玲, 付锐, 李福林, 石慧. 基于高通量场发射扫描电镜建立的高温合金 γ' 相定量统计表征方法[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 841-854.
[2] 王宗谱, 王卫国, Rohrer Gregory S, 陈松, 洪丽华, 林燕, 冯小铮, 任帅, 周邦新. 不同温度轧制Al-Zn-Mg-Cu合金再结晶后的{111}/{111}近奇异晶界[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 947-960.
[3] 沈朝, 王志鹏, 胡波, 李德江, 曾小勤, 丁文江. 镁合金抗高温氧化机理研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(3): 371-386.
[4] 夏大海, 计元元, 毛英畅, 邓成满, 祝钰, 胡文彬. 2024铝合金在模拟动态海水/大气界面环境中的局部腐蚀机制[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 297-308.
[5] 陈凯旋, 李宗烜, 王自东, Demange Gilles, 陈晓华, 张佳伟, 吴雪华, Zapolsky Helena. Cu-2.0Fe合金等温处理过程中富Fe析出相的形态演变[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1665-1674.
[6] 张百成, 张文龙, 曲选辉. 基于高通量制备的增材制造材料成分设计[J]. 金属学报, 2023, 59(1): 75-86.
[7] 高建宝, 李志诚, 刘佳, 张金良, 宋波, 张利军. 计算辅助高性能增材制造铝合金开发的研究现状与展望[J]. 金属学报, 2023, 59(1): 87-105.
[8] 马志民, 邓运来, 刘佳, 刘胜胆, 刘洪雷. 淬火速率对7136铝合金应力腐蚀开裂敏感性的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1118-1128.
[9] 宋文硕, 宋竹满, 罗雪梅, 张广平, 张滨. 粗糙表面高强铝合金导线疲劳寿命预测[J]. 金属学报, 2022, 58(8): 1035-1043.
[10] 王春辉, 杨光昱, 阿热达克·阿力玛斯, 李晓刚, 介万奇. 砂型3DP打印参数对ZL205A合金铸造性能的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 921-931.
[11] 田妮, 石旭, 刘威, 刘春城, 赵刚, 左良. 预拉伸变形对欠时效7N01铝合金板材疲劳断裂的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(6): 760-770.
[12] 高川, 邓运来, 王冯权, 郭晓斌. 蠕变时效对欠时效7075铝合金力学性能的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(6): 746-759.
[13] 苏凯新, 张继旺, 张艳斌, 闫涛, 李行, 纪东东. 微弧氧化6082-T6铝合金的高周疲劳性能及残余应力松弛机理[J]. 金属学报, 2022, 58(3): 334-344.
[14] 王冠杰, 李开旗, 彭力宇, 张壹铭, 周健, 孙志梅. 高通量自动流程集成计算与数据管理智能平台及其在合金设计中的应用[J]. 金属学报, 2022, 58(1): 75-88.
[15] 赵婉辰, 郑晨, 肖斌, 刘行, 刘璐, 余童昕, 刘艳洁, 董自强, 刘轶, 周策, 吴洪盛, 路宝坤. 基于Bayesian采样主动机器学习模型的6061铝合金成分精细优化[J]. 金属学报, 2021, 57(6): 797-810.