利用拉曼光谱鉴定碳化钨涂层材料的物相结构

以热压烧结碳化钨(WC)和气体渗碳WC涂层为研究对象,利用原位扫描电镜、X射线能谱仪、电子背散射衍射仪、X射线衍射仪和拉曼光谱仪表征材料的显微形貌、元素组成、晶体取向、物相结构及分布。分析结果表明,涂层截面含有WC、W2C和非晶相。WC主相晶粒尺寸约3μm,厚度约15μm,呈六方多晶状,其拉曼光谱主峰位与WC特征峰位(A1110cm-1、A2166cm-1)相吻合,峰形和峰位与热压烧结WC一致;WC晶粒沿(101)晶面生长,出现择优取向,在拉曼光谱中表现为75cm-1峰强度变大,与XRD结果相吻合。W2C晶体结构为六方相,在涂层中存在两种形貌,靠近表层为细小晶粒均匀分布区,靠近基体为单晶异常生长区;W2C区拉曼光谱的主峰位与W2C拉曼特征峰位(Eg128.5cm-1、A1g220cm-1)吻合,并与WC主峰无干扰。非晶带位于W2C细晶区与基体之间,宽度约2μm,含有摩尔分数约2%的Fe杂质元素,其拉曼光谱表现为无峰的鼓包,与其他相较好地区分开。涂层的拉曼光谱分析验证了电子背散射衍射获得的物相分布结果,丰富了涂层材料截面的物相结构信息。由于电子背散射衍射制样复杂,拉曼光谱在快速鉴定WC、W2C和非晶相中具有不可替代的优势。

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本文档关键词:涂层,光谱,鉴定,碳化,结构