正電子湮沒技術(shù)廣泛地應(yīng)用于金屬及合金空位形成能的測(cè)定；研究形變以及退火過程對(duì)材料缺陷結(jié)構(gòu)的影響；研究輻照效應(yīng)、疲勞、蠕變、無(wú)損檢驗(yàn)，鋼的氫脆、馬氏體相變、非晶態(tài)金屬及合金的相轉(zhuǎn)變以及合金中G.P.區(qū)的形成、沉淀過程等。

空位形成能：

        用正電子湮沒（PAT）方法已成功地測(cè)量了大量金屬的空位形成能，測(cè)量精度一般可達(dá)±0.05eV，測(cè)量結(jié)果與用其它方法測(cè)量的結(jié)果符合得較好，不過有些金屬例如堿金屬中的空位不能捕獲正電子，這時(shí)就不能用正電子湮沒來(lái)測(cè)量。

形變：

        范性形變所造成的缺陷,除間隙原子外，空位、位錯(cuò)和微空洞等都有可能捕獲正電子而對(duì)湮沒特性產(chǎn)生影響，形變樣品中的缺陷可在退火過程中消除，由于各種缺陷消除的情況不一樣,因此在不同溫度下退火,并觀察正電子湮沒參數(shù)變化的規(guī)律，可分析出微觀缺陷運(yùn)動(dòng)的情況，推斷形變剛完成時(shí)材料中缺陷的結(jié)構(gòu)，另外，比較包含不同組分和雜質(zhì)的材料在相同工藝處理和退火條件下

正電子湮沒參數(shù)的變化:可進(jìn)一步了解雜質(zhì)或某種組分在缺陷運(yùn)動(dòng)過程中所起的作用,因此用 正電子湮沒研究形變是人們較早就注意到的課題,迄今這方面已有大量工作。通過對(duì)退火的鐵進(jìn)行冷軋形變，引入形變?nèi)毕莸耐瑫r(shí)，也造成了晶界的破碎。正電子湮沒譜學(xué)結(jié)果顯示，形變引 入的空位型缺陷在湮沒回復(fù)過程中會(huì)遷移聚集形成空位 團(tuán)簇，大部分的空位型缺陷在673K處回復(fù)完畢，723K后，位錯(cuò)型缺陷開始回復(fù)。正電子湮沒譜學(xué)對(duì)形變后缺陷的研究，目前已從純金屬發(fā)展到了含有雜質(zhì)的金屬以及低合金。

輻照效應(yīng)：

        研究中子、離子、電子、激光等的輻照效應(yīng)是材料科學(xué)中十分重要的課題，P正電子湮沒譜學(xué)特別適合于研究輻照效應(yīng)，主要因?yàn)樗腥齻€(gè)特點(diǎn)：

1.正電子對(duì)于空位及空位團(tuán)和微空洞特別敏感，而這種類型缺陷的大量存在正是輻照損傷的特征之一；

2.根據(jù)理論計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，目前利用 PAT 測(cè)量數(shù)據(jù)已能粗略估計(jì)空位團(tuán)的大小和相對(duì)密度，PAT揭示原子尺度微觀缺陷結(jié)構(gòu)的能力是一般其它技術(shù)所不及的；

3.PAT 適合于作現(xiàn)場(chǎng)研究,能在從低溫到高溫的很寬的溫度范圍內(nèi)測(cè)量，因此，在研究缺陷產(chǎn)生、運(yùn)動(dòng)和消失的動(dòng)力學(xué)過程中有很大的潛力。

對(duì)中子輻照鐵的PAT研究結(jié)果表明，在約190K時(shí)明顯的增大表明微空洞開始形成，從而打破了人們認(rèn)為鐵中單空位在約600K運(yùn)動(dòng)的解釋。對(duì)電子(28MeV)輻照后a-鐵PAT研究也表明，單空位的遷移開始于270K處，雙空位的遷移約在400K處，這一結(jié)果也與人們一般認(rèn)識(shí)矛盾，由此可見，PAT在輻照效應(yīng)研究中必將大有用武之地。

疲勞：

        在對(duì)鋼的研究中，在疲勞初期，正電子平均壽命很快增大，這說明材料內(nèi)部微觀缺陷很快增多，只需達(dá)到疲勞壽命的約10%，正電子平均壽命就達(dá)到了飽和，這時(shí)全部正電子都是在缺陷中湮沒的，缺陷再繼續(xù)增多，對(duì)正電子平均壽命已不影響，而用X射線測(cè)量則要到疲勞壽命的一半才飽和，這說明PAT 監(jiān)測(cè)疲勞初期的變化比X射線方法更為靈敏。

氫脆：

        早期對(duì)鋼充氫后進(jìn)行正電子研究的結(jié)果表明,充氫時(shí)間越長(zhǎng)，則氫致缺陷愈多，引起正電子壽命譜中長(zhǎng)壽命成分的強(qiáng)度增大四和角關(guān)聯(lián)曲線變窄，用PAT研究形變過的鎳的充氫過程得到了如下的認(rèn)識(shí)：對(duì)鎳充氫能產(chǎn)生缺陷,可能主要是位錯(cuò)，這種位錯(cuò)能引起正電子湮沒、多普勒增寬曲線變窄(S參數(shù)變大)，預(yù)先存在的缺陷如晶粒邊界、夾雜物與母體材料邊界能捕獲質(zhì)子而成為分子氫壓中心，由此可能產(chǎn)生新的缺陷，如位錯(cuò)等，這就是氫致缺陷效應(yīng)。