Recent Developments in Magnetron Sputtering

The principle of magnetron sputtering is introduced andthe balanced and unbalanced magnetrons are compared andthe necessity of unbalanced magnetrons is explained as well. Several recent developments in plasma magnetron sputtering, i.e., unbalanced magnetron sputtering, pulsed magnetron sputtering and ion assisted sputtering, are discussed. The recent developments of unbalanced magnetron systems and their incorporation with ion sources result in an understanding in growingimportance of the magnetron sputtering technology, which makes the technology an applicable deposition process for a variety of important films, such as wear-resistant films and decorative films.     

Gd2O3-Nd2O3-ZrO2-CeO2体系的高温固相反应研究

为研究Gd₂O₃-Nd₂O₃-ZrO₂-CeO₂四元氧化物体系的高温固相反应,以Gd₂O₃、Nd₂O₃、ZrO₂、CeO₂混合粉体为原材料,在1 673 K和1 773 K温度下煅烧24、48、72 h,分别制备了系列样品,并对合成样品进行了XRD和SEM分析。结果表明,合成产物为具有缺陷萤石相且伴有少量烧绿石相的Gd_2-xNd_xZr_2-xCe_xO₇（0≤x≤2）晶体化合物。随着煅烧温度的升高和煅烧时间的延长,产物中立方烧绿石相的化合物增多,晶粒尺寸变大,且有少量未知相生成。进而探讨了锆基陶瓷固化多核素的潜在应用,并提出了未来研究的相关热点问题。     

Pr1-xSrxMnO3体系中O2P空穴参与的 O1s近边吸收谱

对于Pr1-xSrxMnO3体系x=0和0．3以及MnO2在0K边进行了X射线吸收谱实验研究。在X=0的PrMnO3端点化合物进行空穴掺杂使x=0．3,当体系成为Pr0.7Sr0．3MnO3时,实验结果显示其在Mn3d轨道上的电子数目并不随空穴掺杂减少,反而有增加的趋势。对该结果基于O2p与Mn3d轨道的杂化和共价键特性进行了探讨。     

Pr_(1-x)Sr_xMnO_3体系中O2p空穴参与的xO1s近边吸收谱

对于 Pr1- SrxMnO3 体系 x = 0 和 0.3 以及 MnO2 在 O K 边进行了 X 射线吸收谱实验研究。在 x = 0 的 xPrMnO3 端点化合物进行空穴掺杂使 x = 0.3,当体系成为 Pr0.7Sr0.3MnO3 时,实验结果显示其在 Mn 3d 轨道上的电子数目并不随空穴掺杂减少,反而有增加的趋势。对该结果基于 O 2p 与 Mn 3d 轨道的杂化和共价键特性进行了探讨。     

ZrH2+2B体系自蔓延燃烧模型

研究建立了ZrH2 2B体系燃烧反应的近似数学模型。该燃烧模型反映了ZrH2 2B体系自蔓延燃烧过程的主要特点 ,模型的计算结果能很好解释实验现象 ,并能为实际生产工艺提供分析     

γ辐照联合H_2O_2处理污泥滤液的研究

采用60 Coγ射线辐照处理污泥滤液,通过对比处理前后化学需氧量(COD)、紫外可见吸光度和浑浊度的变化,研究了辐照处理中初始pH、初始H2O2浓度和吸收剂量对污泥滤液处理效果的影响。结果表明:在相同吸收剂量和初始H2O2浓度条件下,酸性条件更利于CODCr的降低;γ辐照联合H2O2处理存在显著协同效应,吸收剂量为18.75kGy、初始H2O2浓度为2mmol/L时,污泥滤液CODcr去除率达70.4%,浑浊度下降94.9%。     

H_2O_2调价UTEVA树脂对钚的分离方法

研究了H2O2调节钚价态至Pu(Ⅳ)的条件,对于钚质量浓度在10-3 g/L量级的溶液,适量H2O2可以将钚价态稳定在Pu(Ⅳ)。采用粒径为50~100μm的UTEVA树脂填充的柱体积为2mL的萃取色层柱,在6mol/L HNO3浓度下,使用w=1.5%H2O2作为氧化还原剂对10-2 g/L的钚进行预处理,能将钚吸附上柱。通过适当条件的洗脱,在铀、镎、钚混合溶液中,得到钚的回收率约为108%。     

二元比例法分析UO2-CeO2混合粉末

二元比例法是X射线荧光分析中的一个特殊情况,适合于含有两种成分的混合物测量。用二元素的分析线强度比对元素含量比做校准曲线,既能非常有效地校正样品的基体效应,同时,又对样品的表面状态不敏感。     

微波辐射H_2O_2漂白麦草浆的研究

进行了麦草浆的水浴加热漂白和微波辐射漂白对比实验,考察了微波辐射H2O2漂白过程中微波辐射功率、处理时间、H2O2及NaOH用量对漂白纸浆性能的影响,采用正交试验的方法对实验条件进行了优化,并用纤维分析法对纸浆纤维形态进行了研究。微波辐射H2O2漂白纸浆的最佳工艺条件是:微波辐射功率240 W、辐射时间2.5 min、H2O2用量5%、NaOH用量4.5%,在此条件下纸浆白度可达59%ISO左右。纤维分析测定结果发现微波辐射漂白前后纸浆纤维形态基本没有发生变化。结果表明,微波辐射替代水浴加热应用于H2O2纸浆漂白是一种切实可行的方法。     

UO_2C_2O_4·TRPO配合物的制备与分析

制备了UO2 C2 O4与TRPO的配合物 ,测得配合物的摩尔比为n(U)∶n(C2 O42 -)∶n(P) =1 0∶1 0∶1 0。其组分的元素分析结果理论值 (实测值 )为 :U ,33 2 4 % (33 10 % ) ;C2 O2 -4,12 2 9% (12 34% ) ;P ,4 33%(4 35 % )。初步确定该配合物的组成形式为UO2 C2 O4·TRPO。     

阳离子有序相Ce2Zr2O7.97的石墨还原制备及其结构表征

采用石墨还原法探索了CeO₂-ZrO₂二元体系在不同还原温度、还原时间条件下的物相组成及结构,借助X射线衍射、红外振动光谱等手段对还原样品进行了物相表征及结构分析。实验结果表明：通过石墨还原能在较低温度（T_red＝1050 ℃）、较短时间（t＝24 h）内合成纯相Ce₂Zr₂O_7.97,较传统先还原（95%Ar+5%H₂,T_red≥1400℃,t＞48 h）后氧化（O₂或空气气氛）工艺更简单经济;Ce₂Zr₂O_7.97相能在1050～1300 ℃、24～72 h还原条件下稳定存在并保留至室温而不发生相分解,其机制可能归因于石墨所形成的弱还原环境;Ce₂Zr₂O_7.97相拥有与烧绿石Ce₂Zr₂O₇相近的有序阳离子亚晶胞结构,但由于其氧空位（O3、O4、O11）被大部分氧离子所填充,导致该相结构对称性降低。本文提出的石墨还原法制备富氧相Ce₂Zr₂O_7.97有望成为一种较传统制备工艺更简单经济的新方法,而Ce₂Zr₂O_7.97相能在还原气氛中稳定存在,可为An₂Zr₂O_7+x固化体的存放环境提供借鉴和参考。     

掺杂Cr2O3对UO2芯块烧结行为的影响

提高燃料燃耗的一个有效手段是通过增大UO₂晶粒尺寸来减少元件内部气体压力,在大晶粒UO₂芯块中,裂变气体到达晶界表面的距离增加,因而裂变气体的释放速率降低,元件内部气体压力的增高缓慢。本文研究了添加Cr₂O₃对UO₂晶粒尺寸的影响。对纯UO₂、添加0.5% Cr₂O₃及5% Cr₂O₃ 3种配方的芯块进行了试验,在5%H₂Ar保护下,以10 ℃/min和5 ℃/min的升温速率升温至1 700 ℃,然后烧结2 h或4 h,对比纯UO₂芯块与添加Cr₂O₃的芯块发现,添加Cr₂O₃可有效增大晶粒尺寸;较长的烧结时间可促进晶粒长大;较低的升温速率也使晶粒长大。烧结过程产生液相烧结,液相浸润晶粒边界,促进晶粒长大。     

C2H2、C2H4与K在Ru（1010）表面上共吸附的UPS研究

利用角分辨紫外光电子谱对乙烯和乙炔气体在Ru(1010)表面的吸附及与K的共吸附的研究结果表明：当衬底温度超过200K,乙烯即发生脱氢反应,σCH和σCC能级均向高结合能方向移动。在室温下,σCH和σCC能级位置与乙炔在Ru(1010）表面的吸附时的分子能级完全一致。乙烯发生脱氢反应后的主要产物为乙炔。衬底温度从120K到室温,Ru(1010）表面上乙炔的σCH和σCC能级均未发现变化。室温下乙炔仍然可以在Ru(1010）表面以分子状态稳定吸附。在有K的Ru(1010）表面上,室温时σCC谱峰几乎。碱金属K的存在促进了乙炔的分解。     

钯催化H2O2分解的机制探讨

高放废物（HLW）处置库近场地下水的辐解能够产生H₂O₂,其被裂变产物合金颗粒（ε-颗粒）的催化分解属于多相表界面反应。本工作选用钯粉模拟ε-颗粒,采用高压反应釜研究体系总压和H₂分压对反应的影响,并按一级动力学模型拟合实验数据。添加HO·的捕获剂和淬灭剂的实验证明无H₂反应过程中存在HO·的生成步骤。钯的催化活性及形态变化与反应时间的关系表明,产物氧吸附在钯的表面对反应具有毒化作用。通过持续监测滤液中H₂O₂浓度的变化,发现溶液中存在类似于Haber-Weiss的反应持续消耗H₂O₂。推导出钯对H₂O₂分解的机制过程和影响因素,为处置库的安全评估提供基础数据。     

2×2棒束内超临界水传热特性实验研究

以中国超临界水冷堆（CSR1000）燃料组件研发为研究背景,采用实验辅以理论分析的方法,开展2×2棒束结构内超临界水工质的传热特性研究。实验工况范围为:压力（P）23~25 MPa;质量流速（G）680~1400 kg/(m2?s);热流密度（q）174~968 kW/m2。实验结果表明,随着q的增加、G的减小,2×2棒束的传热性能减弱;随着P从23 MPa变化到25 MPa,2×2棒束的传热性能变化微弱; 2×2棒束内超临界水的传热特性既与边界层和主流的物性差异程度有关,又受流道各子通道之间的流动传热不均匀性影响;基于实验数据进行多元线性回归分析,获得2×2棒束内超临界水换热关系式,约88.9%的实验数据与该换热关系式的计算值偏差范围在±25%内。      

UO_2-Er_2O_3燃料芯块的烧结工艺研究

对UO_2-Er_2O_3可燃毒物燃料芯块的烧结工艺进行研究。试验表明:烧结过程中选择生坯密度在55%~60%理论密度的生坯芯块,在1700~1750℃,H2气氛中烧结2~3 h,可得到完整度、密度、晶粒尺寸等性能满足要求的燃料芯块。     

利凡诺法测定HNO3-H2C2O4混合液中的NO-2

用利凡诺(Rivanol)法研究并测定了HNO3氧化去除TRPO流程Np、Pu反萃液中H2C2O4时产生的NO-2。实验在048molLHCl介质中,利用Rivanol溶液与NO-2生成樱红色配合物性质,用分光光度法测定。结果表明,质量比R(NO-3NO-2)≤36×104和R(C2O2-4NO-2)≤4×103时,均对NO-2的测定无影响。方法对NO-2的检测下限为002mgL,相对标准偏差为3%,重加回收率为97%～105%。     

H2O2对Pu(Ⅴ)的还原动力学研究

在0.1 mol/L NaClO4溶液中研究了Pu(Ⅴ)与H2O2反应的动力学。测定了Pu(Ⅴ)与H2O2的反应速率。探讨了温度以及Fe2 ,SO42-,HCO3-,F-等无机离子的存在对反应的影响。实验结果表明,反应对Pu(Ⅴ)与H2O2呈一级,对溶液中H 呈-1级;速率方程可表示为:-dc(Pu(Ⅴ))dt=(3.93±1.93)×10-9c(Pu(Ⅴ))c(H2O2)c(H )。随着温度升高,反应速率明显加快,根据Arrhenius规律,计算出了反应的活化能为Ea=84 kJ/mol。地下水中Fe2 ,SO42-,HCO3-,F-等离子的存在,有利于Pu(Ⅴ)的还原。