金属铀表面氧化动力学的X射线衍射研究

利用X射线衍射和Rietveld方法研究室温～150℃和300℃下金属铀表面氧化，对氧化过程中试样的表面结构以及氧化动力学进行分析。将试样表面氧化物随时间的变化作定量计算，绘制出不同温度下金属铀表面的氧化动力学曲线，对50～150℃范围内的氧化动力学数据进行拟合，获得不同温度下的氧化反应速率常数，由此得到大气环境下金属铀表面形成UO₂的活化能为46.0kJ/mol。在300℃下，氧化产物U₃O₈逐渐在UO₂上形成，其形成过程符合成核生长机理。     

多能碳离子注入纯铁研究

利用离子注入表面优化技术,在不同温度下,采用多能量叠加方式将碳离子注入纯铁表面;利用XRD和AES等技术分析了表面改性层的相结构以及元素的分布;利用电化学极化法测试了注入样品的抗腐蚀性能.结果表明,573 K时注入的碳离子比373 K时注入的碳离子深;纯铁表面改性层有Fe2C、Fe3C新相生成;离子注入碳提高了纯铁表面抗电化学腐蚀的能力.     

Rietveld法模拟计算金属铀真空热氧化膜物相的含量

在400℃、500℃和600℃下对表面已氧化的金属铀进行真空热氧化退火处理，生成银白色的氧化膜表面。采用、XRD对氧化膜的成分进行了表征，并用Rietveld方法定量分析了金属铀真空热氧化膜中物相的含量。结果表明400℃和500℃时氧化膜主要为U和UO2，600℃时氧化膜中还出现了大量的UC，且U的含量明显增大，UO2含量减少。     

脉冲激光和磁控溅射沉积Mo薄膜研究

采用脉冲激光（PLD）和磁控溅射（MS）沉积技术制备了Mo薄膜，用扫描电镜（SEM）、白光干涉仪和X射线衍射仪（XRD）分别表征了薄膜的表面形貌和组织、表面粗糙度和薄膜密度。结果表明，PLD沉积的Mo的表面形貌受脉冲能量和基体温度的影响较大，能量越高、表面缺陷增多。MS沉积的Mo薄膜较致密，呈典型的柱状生长行为。PLD秽MS沉积的Mo薄膜的表面粗糙度均较好，R小于20nm。对实验结果进行了讨论。     

In Situ X-ray Diffraction Study of the Tensile Deformation of U-5.8Nb Alloy

为了探明a2相U-5.8wt%Nb合金的晶格响应和变形特性,对力学拉伸加载下的合金变形行为进行了原位的X射线衍射（XRD）研究,获得了合金从弹性变形直至断裂的过程中晶格对外加应力的响应特征。实验中,每增加一定变形量就对试样进行原位的XRD分析,用单峰拟合法和Rietveld全谱精修方法处理数据,分析了合金变形过程中的晶格演化行为。结果显示,拉伸过程中,试样的晶胞参数、衍射峰强度和晶面间距都随外加应变有规律地变化。晶格响应分析结果表明,合金晶胞各方向弹性极限的显著差异是第一屈服平台形成的内在原因,该屈服平台的变形过程包括了孪生变形和弹性变形2种机制。利用研究结果能够很好地解释合金的形状记忆效应。     

铀表面脉冲电镀纳米镍镀层的组织结构研究

利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)技术对铀表面脉冲电镀镍镀层的组织结构进行了研究.结果表明:该镀层晶体结构为面心立方;具有高(200)面择优取向,其相对取向密度为3.44;晶粒大小约45.5nm;镀层细致、具有多晶特性,存在位错、层错、孪晶等缺陷;利用脉冲电镀在铀表面制备纳米镍镀层是可行的.     

不同温度下U_3O_8结构的XRD研究

在大气环境及25～850℃条件下，用X射线衍射(XRD)法研究了八氧化三铀(U3O8)的结构变化情况。在实验温度范围内发现，U3O8存在两种相结构，相变温度约为300℃。低于300℃时，U3O8为底心正交结构(Amm2)，在300℃附近转变为对称性更高的简单六方结构(P-62m)。在两种相结构稳定的温度范围内，U3O8的点阵参数随温度的增加呈现出规律性变化。     

具有择优取向性的基材表面的薄膜厚度的X射线衍射测量修正

根据薄膜对X射线的吸收效应,利用X射线衍射方法可测量出多晶基材表面的薄膜厚度。但试验结果显示,基材的择优取向效应对薄膜厚度的测量影响显著。根据理论分析,提出了择优取向修正方法。在对X射线衍射数据进行择优取向修正后,利用最小二乘法对修正后的数据进行拟合。拟合结果显示,该方法可以有效地对基材的择优取向效应进行修正,从而获得较为准确的薄膜厚度值。     

贫铀表面激光氮化层的结构和氧化动力学研究

为了研究激光氮化对金属铀表面结构和性质的影响,利用X射线衍射结合原位高温反应器,研究了不同激光氮化工艺后的贫铀表面结构,并对不同温度下UN的氧化过程进行了原位XRD实验分析,获得了相应条件下的氧化动力学曲线。结果显示,激光扫描速率对贫铀表面氮化层的相结构有显著影响,较快的扫描速率能够获得单一的UN结构,较慢的扫描速率将获得UN和U_2N_3的双相混合层。氧化动力学实验表明,表面激光氮化制备的UN层对基材有很好的保护作用,能够显著降低金属铀的氧化腐蚀速率。较低的温度下UN层的氧化非常缓慢,温度升至180℃以上时氧化速率明显加快,其氧化动力学曲线与贫铀有明显差异,文中对此现象和氮化层的氧化机制进行了分析和讨论。