铀表面钛膜在真空升温过程中对残余气氛的吸附行为

用磁控溅射镀膜技术在铀表面制备了钛膜防腐蚀层。用俄歇电子能谱仪(AES)研究了在超高真空室中铀表面钛膜从室温加热到400℃过程中表面化学结构的变化，同时对比分析了钛板试样的结构变化。最后分析了TiO2对铀表面钛膜吸附残余气氛的影响。结果表明，钛膜表面吸附了大量的含碳气体并使之分解而形成TiC。加热方式影响钛膜对含碳气体的吸附行为。钛膜表面形成TiO2后可显著降低对含碳气体的吸附能力。     

Mo和Al箔扩散连接界面反应层形貌分析

在压力20MPa,温度600℃保温50min～6h时间条件下,利用扩散连接方法连接厚度为微米级的Mo和Al箔,观测Mo-Al固-固界面生长和演变情况。结果表明,Mo-Al界面反应新生相是在距接触界面0.5～0.7μm的Mo箔表皮下形核,进而撕裂、顶开Mo表皮,成岛状生长,进入到Al基体中,并将撕裂的Mo表皮带入新相内部,形成Mo夹层。因此,在Mo-Al界面反应初期,反应界面形貌不是平直的,而是类似界面上分布的岛屿,且每一种新生相纵向比沿界面的横向生长速度快;随着这些岛屿的生长相连,Mo-Al反应界面会出现3层连续的反应层,即Mo3Al8,MoAl5,MoAl12。当Al箔较薄而被反应消耗完毕后,会形成单独的MoAl4反应层,且会出现一种反应物"吞食"另一种反应物的现象,最后剩下含Mo高的Mo3Al8,MoAl4相。     

微米级Mo—Al轧制箔扩散连接界面相的形貌及反应动力学

采用固相真空扩散连接方法,在873-913 K保温40-240 min条件下对轧制厚度分别为20和60um的Mo和Al箔进行扩散连接.发现Mo-Al固-固界面反应初生相在Mo箔内部形核进而"破壳"生长的形貌演变模式,成分分析表明该初生相为AlsMo3.初生相"破壳"后,Mo-Al界面上由Mo至Al的产物分布依次是Al8Mo3,Al5Mo和Al12Mo;在913 K保温240 min后,Al8Mo3与Al5Mo间出现Al4Mo相.界面反应的动力学分析表明,873-913 K条件下,Mo-Al界面反应初生相孕育期为52-34.5 min;Al原子在Mo-Al界面新生相内和Mo箔内的扩散指前因子D01和D02分别为4.61×10-2和2.05×10-2cm2/min,扩散激活能GAl-1和GAl-2分别为0.98和1.48 eV.     

蒸发、磁控溅射沉积真空对铀薄膜组成和结构的影响

用 X-光电子能谱仪(XPS)、扫描透射电镜(STEM)分析了蒸发、磁控溅射沉积真空对铀薄膜组成和结构的影响。结果表明,在沉积真空2Pa 下,蒸发、磁控溅射沉积的铀薄膜已完全氧化;在沉积真空2×10~(-1)Pa 下,磁控溅射沉积的铀薄膜由金属铀和二氧化铀组成,薄膜呈微晶或无定形结构。     

微米厚Al-Al薄膜的超声摩擦焊接技术

传统的摩擦焊接以块材为研究对象，本实验利用改进的超声摩擦焊接(UFW)技术对20～25μm厚的Al-Al薄膜进行连接。采用白光干涉仪、光学显微镜及扫描电镜对单体Al薄膜和连接成型组件中的Al薄膜进行了表面粗糙度、厚度一致性和界面分析。结果表明，利用UFW可实现微米量级Al薄膜间的精密连接。同时，利用改进的UFW一次成型获得了一种高质量的双台阶Al-Al薄膜器件。     

铀表面Al—Zn镀层的结构和保护性能

利用扫描电镜（SEM），俄歇能谱分析（AES），X射线衍射分析（XRD）和电化学等技术，研究了磁控溅射沉积Al-Zn镀层的结构及其对铀的保护性能。结果表明施加偏压显著地影响Al-Zn镀层的结构和保护性能，在-100V偏压下沉积的Al-Zn镀层，其组织更致密，成分有择优重溅射现象并伴有合金相生成，更有利于铀的防腐保护。     

在U表面循环Ar+轰击-磁控溅射离子镀Al层

用循环Ar+轰击-磁控溅射离子镀(MSIP)法在U表面 上镀Al，并采用俄歇电子能谱仪(SAM)、扫描电镜(SEM)、电化学实验和湿热腐蚀加速实验， 研究了其表面、剖面形貌和耐蚀性能，以及U基和Al镀层界面.结果表明：U上循环Ar+轰 击-磁控溅射离子镀Al界面存在较宽的原子共混区，且耐蚀性能明显优于常规磁控溅射离子 镀Al.     

偏压对铀上磁控溅射铝镀层微结构及残余应力的影响

分别用扫描电镜、X射线衍射仪和应力分析仪研究了5种不同偏压的施加对铀上磁控溅射铝镀层微结构和残余应力的影响.结果表明,偏压强烈影响镀层的组织.-300V下的组织致密性最差,低偏压下的优于未加偏压(0 V)的;偏压在-200 V及以下时的铝镀层择优取向于(111)低能晶面,高于-200 V时,择优取向由(111)转变为(200)晶面.不同偏压条件下制备的铝镀层的残余应力均较小,为数十MPa量级,但随着偏压的逐渐增加,残余应力由拉应力向压应力转变.     

铀表面离子镀铝层初始氧化EELS和AES原位研究

利用电子能量损失谱(EELS)和俄歇电子能谱(AES)原位研究了铀表面离子镀铝改性层在室温,氧气超高真空环境中的初始氧化行为。铝镀层初始氧化行为与金属铝不同,铝镀层表面初始吸附、氧化速度快于金属铝,钝化能力比金属铝强。铝镀层与金属铝相似,初始氧化物均以岛状形式生长,但岛状生长时间缩短。     

Al2 O3/Al 复合涂层对贫铀的保护性能研究

为探讨Al2O3/Al复合涂层在贫铀表面保护中应用的可行性,采用盐雾腐蚀试验和磨损试验方法,结合SEM/EDS和XRD表征,分析了贫铀表面Al2O3/Al复合涂层的保护性能.结果表明,贫铀表面反应磁控溅射Al2O3/Al涂层没有明显的腐蚀特征,而等离子喷涂Al2O3/Al涂层发生了严重的腐蚀剥落现象.Al2O3/Al涂层表现为磨粒磨损行为,抗磨损性好.作为对比样的贫铀表面Al涂层则表现为粘着磨损行为,抗磨损性差.讨论了贫铀表面涂层的腐蚀和磨损行为.