收藏本站
《四川大学》 2002年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

聚变堆第一壁保护涂层的制备研究

杨斌  
【摘要】: 聚变堆第一壁保护涂层的研究一直是国际上备受关注的课题。尽管国际上对低Z材料开展了大量的工作,取得了不少进展,但低Z材料的抗化学溅射性能较差的问题仍然没能很好克服,其原因之一是相关的机理仍然不清楚。以SiC作为低Z涂层的研究主要集中在抗中子辐照方面和对H.D.T等渗透率的测量方面,而关于SiC抗H~+辐照机理的系统研究至今尚未见文献报道。高Z材料因其高熔点和低溅射率近年来受到越来越多的关注,但是难熔材料的脆性等问题仍然是这类材料应用的一大障碍。国外W和Mo的研究主要集中在等离子体溅射引起的刻蚀,及W合金的机械性能等的研究,但国内尚未见有单位进行这方面的研究。 本工作选择C-SiC涂层作为低Z涂层研究对象,并对其抗H~+辐照机理进行了重点研究,而用W涂层作为高Z涂层的研究对象,W涂层对基体的韧性的影响进行了重点研究。 在低Z的C-SiC涂层方面进行了以下研究工作: 1.涂层工艺的研究:采用离子束混合、电子束熔融两种方法在不锈钢基体上进行了不同组分C-SiC涂层制备工艺的研究; 2.涂层的结构研究:采用SEM形貌观察研究涂层形貌特征,用XRD,TEM和Raman分析技术对各种C-SiC涂层进行了相结构的表征; 3.涂层的抗氢性能及其机理的研究:利用SIMS分析测试了各种C-SiC涂层抗H~+辐照性能,探索合适组份的C-SiC涂层;利用XPS和IR分析进行了涂层的抗氢机理的研究。 在高Z的W涂层方面进行了以下研究工作: 1.涂层工艺的研究:采用离子束混合沉积技术进行了W涂层制备工艺的研究。 二.涂层的微结构研究:采用SEM进行涂层表面形貌观察,利用XRD,Raman ’0 XPS分析技术对 W涂层进行相结构表征c 3.涂层的韧性及抗氢性能的研究:利用Charpy示波冲击试验研究了W涂 层的韧性,并研究了涂层对基体的影响。利用SIMS分析测试了W涂层的抗 H”辐照性能。 多年来的研究取得了以下几点创新成果: 1.对聚变堆第一壁保护的低Z材料CS汇涂层抗氢辐照机理研究,我们采 用XPS和IR分析技术就H对C-SIC涂层组成元素的化学键态影响这 一方面着手进行,这是一项国内外首创的尝试。 2 通过XPS和 IR分析,首次发现了与氢相关的一些结构配置,如 St(, St(H3,StK,CK,CHZ,CH3,正是这些结构形成了C习 抗氢辐照 的重要机制。 3.首次对 C七汇涂层采用离子注入N+工艺,使 C七汇涂层抗氢辐照性能 有所改善。 4.根据N离子注入C-SIC涂层抗氢性能的机理研究结果,首次提出了相关 机理假设:N取代了8 中部分C而游离出活性C,并向表面富集,而 成为C-H键合的新来源;此外,N离子与H形成N-H键,增加了与H 键合的方式,从而达到双重阻氢的作用。 5.采用离子束混合工艺制备聚变堆第一壁保护的高Z材料W涂层,这是 一项国内外首创的高Z材料涂层的新制备工艺。 6.首次对W涂层试样进行了Ch呷y示波冲击试验,发现了具有W涂层的 不锈钢韧脆转变温度在66℃一87℃的范围中;断口形貌显示高于-70 oC 时的断裂为塑性断裂c结果表明奥氏体不锈钢基体上用离子束混合 形成的W涂层不会降低基体的韧性,这为这种技术用于第一壁保护的 W涂覆提供了科学依据。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TG174.4

知网文化
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 冯姣;;用于抗辐照损伤的表面涂层的一些探讨[J];广州化工;2011年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 孙显俊;Fe/Al双金属复合管件的制备及其内表面陶瓷化研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 张瑞谦;SiC-C涂层阻氢性能的研究[D];四川大学;2007年
3 尤立会;白云鄂博铁精矿热物性与还原性实验研究[D];内蒙古科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田敬民;;SiC半导体材料与器件(1)[J];半导体杂志;1996年01期
2 葛金余,杜丕一,韩高荣;SiC薄膜制备工艺进展[J];材料科学与工程;1998年01期
3 张昊翔,叶志镇;SiC材料及其在功率器件方面应用研究进展[J];材料科学与工程;1998年03期
4 杨斌,熊器,刘耀光,雷家荣,汪德志,黄宁康;H~+辐照前后C-SiC涂层的红外吸收光谱研究[J];功能材料;2002年02期
5 冯德诚;评定结构材料临界脆性温度的新方法简介[J];核动力工程;1994年03期
6 杨斌,雷家荣,汪德志,黄宁康;H~+辐照对不锈钢基体上涂覆W膜的微观研究[J];核技术;2002年04期
7 张海龙,汪德志,黄宁康;电子束处理前后C—SiC涂层的微观分析[J];核技术;1995年06期
8 杨斌,熊器,刘耀光,雷家荣,汪德志,黄宁康;离子束混合沉积C-SiC涂层的阻氢特性研究[J];四川大学学报(自然科学版);2002年01期
9 杨斌,雷家荣,汪德志,黄宁康;H~+辐照前后W涂层表面的XPS分析[J];原子与分子物理学报;2002年01期
10 朱毓坤,王明旭,王志文,邓冬生;石墨第一壁化学腐蚀的温度特性[J];真空与低温;1996年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴桂芳,宋学平,刘勇,林伟,孙兆奇;衬底温度对溅射硅基铜膜(Cu/Si)应力的影响研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年03期
2 周健;赖君荣;;乙酰丙酮铟的制备[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年06期
3 李建丰;孙硕;欧谷平;张福甲;;Liq/ITO结构表面与界面的AFM和XPS研究[J];半导体光电;2008年03期
4 李宝铭;程雷;郑玉婴;;离子注入改性聚合物光电性能的研究进展[J];半导体光电;2009年04期
5 陈蒲生,张昊,冯文修,刘剑,刘小阳,王锋;PECVD法低温形成SiO_xN_y介质膜的俄歇电子能谱和红外吸收光谱分析[J];半导体技术;2002年07期
6 张新亮,任雪斌,刘雪峰,黄德修;半导体光放大器增益饱和特性的研究[J];半导体技术;1997年06期
7 张生才,申云琴,李华阁,牛秀文;文字处理机薄膜热印头研制[J];半导体技术;1997年06期
8 金成刚;吴雪梅;诸葛兰剑;;SiC稀磁半导体材料研究进展[J];微纳电子技术;2007年12期
9 田民波,山田公;CO_2离化团束对Si基板表面的辐照效应[J];半导体学报;1997年04期
10 吉元,李英,钟涛兴,李志国,程尧海,孙英华,郭伟铃,朱红;SiO_2介质覆盖层对Al-Cu膜晶粒生长的影响[J];北京工业大学学报;1998年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡明;高晓明;孙嘉奕;伏彦龙;杨军;汪晓萍;翁立军;;多弧离子镀低温沉积Ti薄膜的结构和力学性能[A];中国空间科学学会空间材料专业委员会2011学术交流会论文集[C];2011年
2 王海斗;徐滨士;刘家浚;康嘉杰;朱丽娜;;反应生成MOS_2固体润滑薄膜的表征与摩擦学性能[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集(一)[C];2008年
3 刘忠伟;孙滨如;张保军;周越;;红外反射谱法测量金刚石薄膜的厚度和折射率[A];首届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1992年
4 夏章能;徐洁;;AlN陶瓷化学镀法金属化机理[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
5 王吉会;贺小明;路新春;温诗铸;;等离子辅助沉积DLC膜的结构和微摩擦磨损特性[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
6 严辉;王波;汪浩;宋雪梅;王玫;李建超;赵谦;;新型化学汽相沉积技术Cat-CVD的发展趋势[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
7 宋根宗;张多;;计算机模拟计算离子注入射程分布的研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年
8 侯和峰;李春红;陈玉清;綦晓峰;徐丽丽;;低辐射镀膜玻璃[A];首届山东材料大会论文集(建筑材料篇)[C];2007年
9 孙喜莲;徐学科;邵建达;;铬过渡层对银膜的微结构、光学性质及附着力的影响[A];上海市激光学会2005年学术年会论文集[C];2005年
10 袁振宇;徐东;蔡炳初;;镍钛形状记忆合金薄膜超弹性性能的研究[A];上海市真空学会成立20周年暨第九届学术年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 石倩;薄膜电池LiV_3O_8正极材料的结构控制与电化学性能[D];华南理工大学;2010年
2 刘云燕;ZnO薄膜的表面形貌与应力特性研究[D];山东师范大学;2011年
3 谭杨;光学晶体波导中的激光和非线性效应[D];山东大学;2011年
4 张丽;Fe基双相纳米复合材料的制备与高频性能的研究[D];电子科技大学;2011年
5 张磊;有机电致发光显示屏的制备及其漏电流研究[D];电子科技大学;2010年
6 韩军;光学膜厚宽带监控关键技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
7 朱哲;铁电薄膜生长机制和畴变演化的研究[D];湘潭大学;2011年
8 李建楼;声波作用下煤体瓦斯解吸与放散特征研究[D];安徽理工大学;2010年
9 赵文彬;冲击电压下半导体材料表面闪络现象与机理的研究[D];西安交通大学;2007年
10 毛丽贺;医用镁钙锌合金成分设计及表面改性研究[D];天津大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘瑜;基于磁场闪络抑制效应的真空沿面闪络特性研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 徐蕙;CuO薄膜和Cu/TiO_x复合薄膜的制备与表征[D];浙江理工大学;2010年
3 张科;薄膜/基体系统三维压痕实验力学模型研究[D];郑州大学;2010年
4 王方文;侧基横挂偶极单元的液晶聚对苯撑乙炔的合成及性质表征[D];郑州大学;2010年
5 贾波;铝离子掺杂氧化锌薄膜的溶胶—凝胶法制备及性能[D];中国海洋大学;2010年
6 王甲世;纳米压痕法确定横观各向同性压电薄膜的力电耦合系数[D];湘潭大学;2010年
7 郑德立;镍/铝薄膜拉伸的分子动力学研究[D];湘潭大学;2010年
8 李坤明;陶瓷薄膜(涂层)材料力学性能评价技术研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
9 高良秋;溶胶—凝胶法制备NiCuZn铁氧体薄膜和粉体的研究[D];兰州大学;2010年
10 李展;适用于声表面波器件的h-BN/硅和h-BN/金刚石多层膜制备与表征[D];天津理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 白丙中;;直接还原铁生产技术的发展[J];鞍钢技术;1993年07期
2 王辉耀,王印月,宋青,王天民;氩离子轰击对射频溅射法制备的a-SiC∶H膜退火形成6H-SiC的影响[J];半导体学报;1998年08期
3 田敬民;SiC半导体材料与器件(2)[J];半导体杂志;1996年02期
4 王振山,冯志坚;炼铁生产的回顾与展望[J];包钢科技;1994年03期
5 傅念新,张圣弼;铁矿粉和煤粉复合等温还原[J];北京科技大学学报;1995年05期
6 潘晓霞,谭云,丰杰,王兵,周德惠;Fe-31Ni-15Cr沉淀强化不锈钢表面磁控溅射纯铝涂层的阻氢性能[J];表面技术;2000年03期
7 刘庆生,秦丽娟,常英,赵平;CO_2反应法制备氢化锆表面氢渗透阻挡层的研究[J];表面技术;2005年02期
8 谭云,丰杰,周燕良,周德惠,宋仁国,李国林,黄卫东,潘清跃,周尧和;Fe-Ni-Cr合金表面等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层的阻氢性能[J];材料保护;1998年10期
9 宋仁国,何望昭,王天民,黄卫东,周尧和;激光表面熔凝改善热喷涂纯铝涂层的抗氢渗透性[J];材料保护;1999年10期
10 潘晓霞,谭云,丰杰,王兵,周德惠;Al+Al_2O_3复合阻氢涂层的研究[J];材料保护;2000年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 姚振宇;聚变堆包层材料不同涂层的防氚渗透性能研究[D];中国原子能科学研究院;2001年
2 吕海源;金属复合管弯曲过程数值模拟与实验验证[D];上海交通大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张丹;防氚渗透涂层用包裹粉料的制备及表征[D];华中科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 ;《固体电子学研究与进展》1993年(第13卷)第1~4期总目次[J];固体电子学研究与进展;1993年04期
2 黄宁康,张效忠;爆炸喷镀Co-Cr-W合金层经电子束熔化基体自冷凝后的微观分析[J];机械工程材料;1990年05期
3 朱毓坤,严东海,房开金,伏燕;微型环流器孔栏的表面分析[J];核聚变与等离子体物理;1983年04期
4 朱毓坤,王明旭,孙守祁,肖正贵,李国栋,张年满,严东海;HL-1真空室的运行状态分析[J];核聚变与等离子体物理;1995年03期
5 张海龙,汪德志,黄宁康;电子束处理前后C—SiC涂层的微观分析[J];核技术;1995年06期
6 杨斌,黄宁康,雷家荣,汪德志;利用双束技术制备纳米锆氧化物薄膜的研究[J];四川大学学报(自然科学版);2001年06期
7 张海龙,夏兴源,汪德志,黄宁康;C-SiC薄膜抗辐照性能的研究[J];四川大学学报(自然科学版);1995年04期
8 田民波,王英华,汤海鹏;射频溅射制取SiC薄膜[J];真空科学与技术;1989年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄孝瑛;郭薇;潘天喜;黄仕雄;杜长久;;热喷涂(焊)层相结构的TEM研究[J];电子显微学报;1984年04期
2 曾潮流;吴维;张鉴清;;溅射CoCrAlY涂层对Ni_3Al金属间化合物热腐蚀抗力的影响[J];材料保护;1993年06期
3 ;金属喷涂工艺与设备[J];机械制造文摘(焊接分册);2007年01期
4 马英;李思维;冯祖德;;α-磷酸三钙水解法修复牙釉质龋[J];无机材料学报;2009年02期
5 李亚东;强克刚;李玉飞;张忠厚;张成贵;;火焰喷涂ETFE涂层的非等温结晶行为[J];高分子材料科学与工程;2010年05期
6 闵小兵;夏光明;吴和元;孙金贵;叶锐曾;张涌;王国强;;YL-7000G烟机叶片失效原因分析[J];金属材料与冶金工程;2010年03期
7 张熙泉;李正奉;;三种FGD湿烟囱内衬涂层耐热性的比较[J];湖北电力;2010年03期
8 徐中;王岳峰;仲强;王磊;徐文骥;;三维多粗糙峰涂层等效应力分析与表征[J];表面技术;2010年05期
9 田军,薛群基;低表面能涂层降低流体噪声的试验研究[J];应用科学学报;1999年01期
10 贾正锋,周静芳,张治军,党鸿辛;纳米TiO_2复合含氟聚合物涂层的制备及性能表征[J];新型建筑材料;2005年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 阎凯;侯利锋;卫英慧;赵兴国;胡兰青;许并社;;铜基体HVOF碳化物涂层的初步研究[A];第三届全国扫描电子显微学会议论文集[C];2003年
2 陈为为;何业东;王德仁;;中温快速制备渗钛涂层[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年
3 伍超群;张招贤;;IrO_2·Ta_2O_5涂层钛阳极失效前后的形貌特征[A];第三届全国扫描电子显微学会议论文集[C];2003年
4 陈为为;何业东;王德仁;;中温快速制备渗钛涂层[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年
5 来忠红;朱景川;全在昊;尹钟大;;热处理对C/C复合材料Mo-Si-N系涂层抗氧化性能的影响[A];第九次全国热处理大会论文集(二)[C];2007年
6 张琼;蔡传荣;;钛阳极涂层溶蚀失效的研究[A];第三届全国扫描电子显微学会议论文集[C];2003年
7 张建华;张勤俭;张勤河;秦勇;毕进子;朱学诚;;沉积偏压对电弧离子镀TiN涂层质量的影响[A];2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
8 王群;丁彰雄;;高速电弧喷涂LX88涂层抗磨粒磨损性能研究[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
9 古鸣;李丽;;镍铜氮化硼封严涂层喷涂工艺应用研究[A];中国航空学会第七届动力年会论文摘要集[C];2010年
10 季玉秋;;喷墨打印PVC证卡涂层研究[A];中国感光学会第七次全国会员代表大会暨学术年会和第七届青年学术交流会论文摘要集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 崔利娟 张燕;憎水防冰涂料有望成为冰雪克星[N];中国化工报;2008年
2 肃纹;欧盟碳氟化合物禁令即将生效[N];中国质量报;2008年
3 吴一知;创新型汽车材料[N];中国纺织报;2006年
4 本期嘉宾 江苏东升艾克科技股份有限公司总经理 缪金泉;环保型透气仿皮面料 风景这边独好[N];中国纺织报;2007年
5 ;建筑幕墙用铝塑复合板[N];中国建材报;2008年
6 陶少清;带卷涂层创新性表面设计[N];世界金属导报;2007年
7 王辉;使用无烟、不粘炊具不必恐慌[N];中国质量报;2007年
8 王秀兰;自清洁涂料:让城市更靓丽[N];中国化工报;2003年
9 张小平;自清洁涂料:让城市更靓丽[N];中国建设报;2004年
10 本报记者 李维雄;“深圳招发金属幕墙”成为首家自洁铝板制造企业[N];中国建材报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈春燕;新型固相微萃取涂层的制备及其在环境分析中的应用[D];湖南大学;2013年
2 吴王平;<110>织构铱涂层结构与性能研究[D];南京航空航天大学;2013年
3 刘爱华;PVD氮化物涂层的高温摩擦磨损特性及机理研究[D];山东大学;2012年
4 吴凤芳;PVD氮化物涂层的冲蚀磨损特性及机理的研究[D];山东大学;2011年
5 刘红兵;等离子复合渗技术制备氧化物阻氚涂层及其性能研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 李明菲;新型细晶Ni_3Al涂层的制备及其耐蚀性能研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 黄建平;EB-PVD制备La-CeO_2涂层的微观结构与热辐射性能研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
8 何迪;Cr_2O_3/Al_2O_3阻氢渗透涂层制备与性能研究[D];北京有色金属研究总院;2014年
9 康嘉杰;等离子喷涂层的竞争性失效行为和寿命预测研究[D];中国地质大学(北京);2013年
10 朴钟宇;面向再制造的等离子喷涂层接触疲劳行为及寿命评估研究[D];燕山大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李东;聚一氯对二甲基苯涂层的防护性能与应用研究[D];齐齐哈尔大学;2012年
2 陈倩;氮化物涂层对钛合金氧化腐蚀性能影响[D];沈阳航空航天大学;2011年
3 郭顺;炭/炭复合材料SiC/YAG-SiC-ZrO_2涂层的制备、结构和氧化性能[D];中南大学;2011年
4 李博;铝制内燃机缸体内壁铁基涂层摩擦学特性的研究[D];沈阳工业大学;2014年
5 敖永翠;几种多元纳米氮化物涂层的制备和高温氧化行为研究[D];广东工业大学;2014年
6 范永中;Si和Y掺杂对(Ti,Al)N和(Cr,Al)N涂层结构及性能的影响[D];江西科技师范大学;2012年
7 曲基双;不锈钢表面抗高温氧化涂层的制备与研究[D];沈阳工业大学;2013年
8 王剑;45CT涂层高温性能及其机理研究[D];沈阳工业大学;2012年
9 张武志;电厂锅炉水冷壁管涂层抗高温硫酸盐腐蚀性能研究[D];华北电力大学(北京);2011年
10 谢远伟;钢结构防护用聚脲涂层耐海洋大气环境腐蚀研究[D];青岛理工大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026