辉光等离子体氮化铀表面的氢腐蚀

采用辉光等离子体氮化方法制备铀表面氮化样品。俄歇电子能谱和X射线衍射对样品的分析表明,铀表面形成了厚约250 nm、主要成分为α-U₂N_3+x的氮化层,氮化层与基体之间具有平缓的过渡层,且氮在金属铀的基体内有一定扩散。与轻微氧化样品氢腐蚀的对比实验表明,氮化处理使样品表面缺陷密度减少,改性层对氢吸附、扩散有阻挡作用,氢蚀形核较慢且其生长明显受到改性层的抑制,这表明铀表面辉光等离子体氮化可作为延缓氢腐蚀的有效手段。     

铀表面离子注入碳改性层抗腐蚀性研究

研究了碳在铀表面注入、梯度注入、反冲注入及离子束辅助沉积改性工艺。采用俄歇电子谱仪（AES）分析碳改性层沿深度方向的成分分布;采用X射线衍射仪（XRD）分析改性层的结构;通过动电位极化曲线、极限湿热腐蚀实验,比较腐蚀前后样品表面的形貌变化,对改性层抗腐蚀机理进行探索。研究结果表明：几种改性工艺均实现了碳离子在铀表面的注入或沉积,碳离子注入可在铀的表面形成碳化铀;45keV能量辅助轰击沉积碳、50keV能量及梯度能量碳离子注入改性层的抗腐蚀性能较优,先离子溅射沉积再碳离子辅助沉积形成的改性层的抗腐蚀性能最差。改性层腐蚀以点蚀为主,样品的腐蚀呈现在腐蚀点向基体和周围扩展,改性层致密无缺陷的区域则未发生腐蚀。     

高压直流等离子氮化温度对316L不锈钢显微组织和磨损性能的影响

用高压直流辉光放电等离子方法对316LSS进行渗氮处理,研究了氮化温度对渗层的组织和性能的影响.利用XRD衍射仪、光学显微镜、表面显微硬度计和带能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM)分别分析渗氮层的相组成、厚度和显微结构、表面硬度、N和Cr原子的浓度.结果表明:当氮化温度350℃≤T≤400℃时,氮化层为单一的S相;温度为480℃时,S相衍射峰消失,仅剩CrN相;氮化后获得约为5～9μm的渗层;渗层深度和表面显微硬度随着温度的升高而增加.用环块式的方法评价磨损性能的结果表明:不锈钢表面的耐磨性提高一倍以上;未氮化的不锈钢主要存在粘着磨损、氧化磨损和磨粒磨损;等离子氮化的主要存在氧化磨损.     

氩离子辐照下纯镍薄膜的微观结构状态研究

为研究离子辐照对金属材料微观结构状态的影响,以透射电子显微镜为分析手段,探讨氩离子辐照对纯镍薄膜辐照缺陷及变形结构的影响规律.研究结果显示:氩离子辐照纯镍薄膜样品可诱发明显的辐照损伤效应;较低辐照剂量下,辐照缺陷团簇以黑点缺陷为主,其中包含大量的层错四面体;辐照剂量较高时,产生孔洞缺陷,其数密度随着辐照剂量而增大,其尺...     

Si基体上双层Ti－O薄膜的XPS和AES分析研究

采用沉积－离子轰击－沉积工艺制备了双层Ｔｉ－Ｏ薄膜，并利用ＸＰＳ和ＡＥＳ对膜层进行了深度分析．结果发现：在氩离子轰击后的薄膜上再沉积同质薄膜，在膜表层一定厚度内可得到具有化学配比的ＴｉＯ２薄膜；氩离子的轰击使钛及碳氧化物内迁入Ｓｉ基体，而Ｓｉ外迁到膜内，并造成多价形式的Ｔｉ氧化物共存，ＴｉＯ２在这些Ｔｉ氧化物中所占的比例随沉积膜深度呈现先逐渐减少而后又逐渐增大的分布规律；此外，氩离子的轰击使得薄膜与基体在界面处形成较宽的、复杂的混合层．混合层主要由ＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ３、ＴｉＯ、未氧化完全的ＳｉＯ２－ｘ及纯Ｓｉ组成。     

Si基体上双层Ti—O薄膜的XPS和AES分析研究

采用沉积－离子轰击－沉积工艺制备了双层Ｔｉ－Ｏ薄膜，并利用ＸＰＳ和ＡＥＳ对膜层进行了深度分析。结果发现：在氩离子轰击后的薄膜上再沉积同质薄膜，在膜表层一定厚度内可得到具有化学配比的ＴｉＯ２薄膜；氩离子的轰击使钛太碳氧化物内迁入Ｓｉ基体，而Ｓｉ外迁到膜内，并造成多价形式的Ｔｉ氧化物共存，ＴｉＯ２在这些Ｔｉ氧化物中所占的比例随沉积膜深度呈现先逐渐减少而后又逐渐增大的分布规律；此外，氩离子的轰击使得薄膜     

离子注入碳对铀表面初始氧化行为影响的研究

用俄歇电子能谱(AES)分别对高真空室中铀样品及多能量叠加离子注入碳铀样品与氧气吸附及初始氧化过程进行了研究.结果表明,在高真空室中,清洁铀表面很容易吸附氧化,发生氧化反应,当O2暴露剂量为40 L时,清洁铀表面就会形成一层UO2;离子注入碳后铀表面的抗氧化能力增强.     

高能氩离子辐照聚酰亚胺时的能量沉积效应对光学吸收及电性能的影响

用２２．５ＭｅＶ／ｕ的高能氩离子辐照层聚酰亚胺薄膜，对辐照样品的志电性测量及紫外可见光吸收分析表明，随单位体积中能量沉积的增加，薄膜的导电性增强，光吸收度增大，且光吸收边缘由近ＵＶ区向可见区移动。     

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。     

离子轰击模拟中子辐照在核材料研究中的应用

简要综述了离子轰击模拟中子辐照对材料，尤其是对堆用Ｚｒ合金的结构和性能影响的相关性，方法特点和研究。讨论了离子品种，能量，辐照剂量，束流密度和温度等实验参量的选择及其对材料组织，结构，力学和耐腐蚀性能等的影响。离子轰击模拟堆内中子辐照研究核材料是１种具有成熟理论体系，高效，安全和经济的好方法。     

CO对金属铀表面氧化层影响研究

用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）和气相色谱（ＧＣ）分析研究了ＣＯ对金属铀表面氧化层的影响。ＣＯ在表面氧化层上的吸附反应导致了Ｕ４ｆ峰向低结合能方向位移，氧化物中氧含量减少，原子比（Ｏ／Ｕ）比值下降了７．２％。体系中ＣＯ２体积分数增大１１．０％。研究结果表明，ＣＯ气氛可抑制金属铀表面的进一步氧化。     

XPS/AES研究室温下铀基氮化层的表面氧化

采用俄歇电子能谱仪（AES）以及X射线电子能谱仪（XPS）原位研究了室温下铀基氮化层在纯O₂气氛中的初始氧化过程。原位氧化过程中U的AES微分谱以及U 4f、N 1s、O 1s谱的变化显示,U₂N_3+x氧化形成了UN_xO_y;AES深度剖析结果显示,经18 L以及120 L O₂曝露氧化层与氮化层界面处均出现N的富集,表面形成氧化层-富氮层-氮化层的三明治结构。富氮层U原子的AES微分谱中OPV混合峰的峰位远低于氮化层与氧化层,N 1s谱向低能侧移动, 表明富氮层主要成分为N/U比较氮化层更高的氮化物。推测U₂N_3+x的氧化基于O原子对N原子的置换,被置换出的N原子进入邻近晶格使N/U比增大并阻碍O原子向内的进一步扩散。     

Effect of the displacement damage from argon ion irradiation on the synergistic effect of helium–hydrogen in tungsten

The effect of argon ion pre-irradiation on helium and hydrogen ion irradiation was investigated in tungsten. At the same time, comparative experiments were carried out on the irradiation of helium and hydrogen ions in tungsten. Without the argon ion irradiation, the energy of 35 keV hydrogen ions mainly accelerated the coalescence of defects created by the 60 keV helium ions, the irradiation damage degree increased with hydrogen ion fluence increasing. With the argon ion irradiation, lots of voids were created by argon ion irradiation, which increased the helium and hydrogen retention and the synergistic effect of helium–hydrogen in tungsten. In the same hydrogen fluence, the surface damage degree with argon ion pre-irradiation was higher than that without argon ion pre-irradiation.     

金属铀与铝薄膜界面的俄歇电子能谱研究

以磁控溅射沉积方法 ,采用循环氩离子轰击镀和未循环轰击镀工艺在金属铀上制备了铝薄膜。俄歇电子能谱分析结果表明 :循环氩离子轰击镀获得的铝薄膜和铀基体的界面扩散比未循环轰击镀的显著增强 ,且界面发生化学反应 ,生成了UAl3和Al2 O3相。     

Continuous observation of surface erosion of polycrystalline molybdenum implanted with helium ions with different energies

Surface erosion of polycrystalline molybdenum caused by helium ion bombardment, with various irradiation modes of different energies ranged from 60 to 200 keV, was studied by continuous observation of the surfaces under helium ion bombardment. The development processes of the surface deformation are presented as a function of irradiation dose and the critical fluence for surface deformation was precisely determined. The critical helium concentrations for blistering were obtained from the calculated profiles of implated helium at the critical fluence and it was found that the critical concentrations for both 100 and 200 keV single implantation were almost the same, whereas the critical concentrations for sequential irradiation were distributed around that for a single implantation. In addition, it was observed that the average thickness of the exfoliated layer lay nearly at the peak in the depth profile.     

离子注入碳对铀抗腐蚀性能影响的研究

利用离子注入技术分别用单能量和多能量叠加注入方式在铀表面注入碳形成表面改性层，并对改性层的形貌、注入元素的分布和相结构分别进行扫描电镜（SEM）、俄歇电子能谱（AES）及表面相结构衍射谱（XRD）分析，利用电化学极化法测试注入样品的抗腐蚀性能。结果表明：离子注入碳能够提高铀表面抗腐蚀的能力。     

Synthesis of carbon-nitride films using a fast-switched dual-source low energy ion beam deposition system

Thin C_xN_y films were deposited in UHV using alternating low energy ion beams of C⁺ and N⁺ or N₂⁺ in the energy range of 5 to 100 eV. The ion beam deposition system is equipped with two Freeman ion sources, mass analysis and fast automated beam switching, allowing perpendicular bombardment of the target with a single ion beam at a time. The composition and density of the films were studied by ARS (in situ), XPS and RBS. The dependence of the film properties and growth mechanisms on ion energy, beam switching rate, and C-to-N arrival ratio have been investigated. The influence of the deposition parameters on the film stoichiometry is discussed. Exposure of the film to atmosphere leads to oxygen incorporation, resulting in a lowered surface concentration of nitrogen. The XPS N 1s and C Is binding energies vary in a relatively broad range indicating that several bond states may be present. The influence of the substrate material on film growth has also been studied. On Si{100}, film growth commences with the formation of an interfacial silicon nitride. No film growth was observed on gold, however deposition was possible on tantalum and molybdenum.