為了評(píng)估極紫外光刻（EUVL）機(jī)結(jié)構(gòu)材料的氫損傷行為,提出首先采用低壓氣相充氫的方法獲得不同充氫時(shí)間下材料內(nèi)的氫含量及其變化趨勢(shì),同時(shí)采用電解充氫恒載荷拉伸試驗(yàn)獲得不同氫含量材料的門(mén)檻應(yīng)力值、氫脆指數(shù)及變化趨勢(shì);然后將兩者結(jié)合從而評(píng)判一種材料在低壓氣相氫環(huán)境中的氫脆敏感性及其隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。采用該試驗(yàn)方法對(duì)比測(cè)試了304不銹鋼（304SS）和65Mn彈簧鋼在低壓環(huán)境中的氫損傷行為,結(jié)果表明:兩種材料置于室溫10Pa氫環(huán)境的時(shí)間越長(zhǎng),其氫脆敏感性越低,越不容易發(fā)生氫損傷;且材料內(nèi)氫含量相同的條件下,65Mn彈簧鋼比相304SS的氫脆敏感性高。該試驗(yàn)方法可用于EUVL中大部分結(jié)構(gòu)材料的氫損傷行為評(píng)估,且試驗(yàn)結(jié)果具有指導(dǎo)意義。 

【文章來(lái)源】：腐蝕與防護(hù). 2020,41(09)北大核心

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【部分圖文】：

氫損傷測(cè)試裝置示意圖

極紫外光刻機(jī)（EUVL）真空系統(tǒng)使用的結(jié)構(gòu)材料眾多，為探索驗(yàn)證以上氫損傷測(cè)試及評(píng)估方法，選擇常發(fā)生氫脆的65Mn彈簧鋼材料進(jìn)行試驗(yàn)；同時(shí)選擇通常不發(fā)生氫脆的304不銹鋼作為對(duì)照組進(jìn)行試驗(yàn)。表1和表2為兩者的化學(xué)成分和常規(guī)力學(xué)性能參數(shù)。充氫試驗(yàn)前，試樣需要磨削以保證表面光亮；充氫結(jié)束后立即進(jìn)行氫含量測(cè)試；兩種材料都采用0.5mol/L H2SO4+0.22g/L硫脲混合溶液作為電解液；試樣斷裂后，采用掃描電子顯微鏡觀察斷口形貌。2 結(jié)果與討論

充氫時(shí)間相同情況下，304SS試樣的氫含量比65Mn鋼試樣的高很多，這與兩種材料的組織結(jié)構(gòu)有關(guān)，尤其晶體結(jié)構(gòu)對(duì)氫的溶解度最有影響，氫原子通常處于金屬點(diǎn)陣的間隙位置。65Mn鋼的微觀組織為珠光體，即片層狀鐵素體（α-Fe）和滲碳體的交替排列，且α-Fe的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滲碳體的；304SS為奧氏體不銹鋼。65Mn中的α-Fe為體心立方金屬，氫很可能存在其四面體間隙中；304SS的奧氏體為面心立方，氫很可能存在其八面體間隙位置[15]。因八面體間隙大于四面體間隙的大[6]，故304SS對(duì)氫的溶解度比65Mn鋼的更高。2.2 電解充氫恒載荷拉伸試驗(yàn)

【參考文獻(xiàn)】：
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