射频直流耦合溅射技术制备高密度碳靶丸涂层研究

来源 :第十三届全国核靶技术学术交流会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qwertys
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  为了制备ICF物理实验所需的高密度碳(HDC)靶丸壳层,采用射频/直流双频耦合溅射的方法开展了HDC涂层的制备技术研究.在涂层制备过程中,采用高纯石墨为溅射靶材,保持溅射气压为0.5Pa,溅射时间为6小时,溅射总功率270W.通过调整射频/直流功率组合,以30W为间隔从0/270到270/0制备了系列HDC涂层.采用扫描电子显微镜、白光干涉仪、纳米压痕、拉曼光谱等手段对涂层的表面形貌、粗糙度、力学性能、内部键合特征等特性进行了表征.研究表明,采用射频/直流耦合溅射技术有效克服了碳靶材溅射产额极低的难题,实现了HDC涂层的高效沉积,在一定的功率组合下可得到大于1μm/H的沉积速率.涂层由大量细小颗粒组成,具有非常光滑致密的表面形貌和极低的表面粗糙度,部分涂层的均方根表面粗糙度值可小于10nm.在射频/直流功率组合为60/210时得到的HDC涂层密度可达2.05g/cm3,弹性模量和显微硬度值可分别达到69GPa和7.3GPa.
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锆合金作为现阶段商用核反应堆中使用最为广泛的燃料包壳,其与水反应会产生氢气。在福岛核事故中正是由于该反应造成的氢爆对周围环境造成了巨大的危害。作为后福岛时代的核反应堆燃料包壳亟需解决这一问题。在锆合金表面制备氧化物涂层能有效防止锆氢反应的发生,提升燃料元件的事故容错能力。在本文的研究中,我们成功制备了锆合金表面的微弧氧化涂层,并考察了负向电压的变化对其氧化锆涂层相组成、表面形貌、厚度、元素成分及电
本文采用脉冲激光对Zirlo合金条带十字交叉焊点进行焊接并研究焊接参数对焊接特性的影响。使用Zirlo合金条带清洗后组成插接结构,利用脉冲激光焊机对十字交叉位置进行焊接后取样检验。从焊点外观尺寸及力学性能方面分析了Zirlo合金脉冲激光点焊工艺参数激光平均功率,脉冲宽度及脉冲发射个数对激光焊接特性的影响。研究表明:在保持激光脉冲频率,脉冲脉宽,脉冲发射个数一定的情况下,随着激光平均功率增大,正面焊
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