镧离子注入对纯锆抗高温氧化性能的影响

对纯锆表面注入了1×10~(16)ions/cm~2～1×10~(17)ions/cm~2的镧离子,并在500℃条件下进行了空气氧化增重研究。用XPS分析了注入的镧、锆的价态;用AES分析了镧锆氧三元素的深度分布;用0.3°小角X光掠射(GAXRD)分析了高温氧化时氧化锆的相转变。结果表明,纯锆表面注入La离子后,其抗高温氧化性能显著提高,且注入剂量越大效果越强,注入氧化膜以La_2O_3和ZrO_22种形式存在;由于La离子的注入,促使形成大量四方相氧化锆(t-ZrO_2),而且减少四方相氧化锆(t-ZrO_2)向单斜相氧化锆(m-ZrO_2)的转变,这是纯锆氧化速率降低的根本原因。     

镧离子注入对纯锆耐蚀性的影响

为了研究镧离子注入对纯锆耐蚀性的影响,样品表面分别注入了1×10~(16)-1×10~(17)cm-2的镧离子,使用MEVVA源作为注入源,注入能量为40 kv。X光电子谱(XPS)分析了注入样品表面镧的价态,三电极动电位扫描测定了注入样品在0.5 mol/L H2SO4溶液中的极化曲线,通过与空白样(未注入样品)比较可知,镧离子注入后,纯锆样品的耐蚀性大大提高。最后,讨论了耐蚀性提高的机理。