铀上激光辅助化学气相沉积镍薄膜研究

为防止金属铀的腐蚀,本文采用激光辅助化学气相沉积(LACVD)方法在铀上制备了镍薄膜。采用SEM、XRD分析了薄膜的形貌、物相以及界面特性,采用黏胶拉伸测试表征了膜-基结合性能,采用电化学极化法分析了薄膜的抗腐蚀性能。结果表明:压力和温度对化学气相沉积(CVD)方法制备镍薄膜的质量有较大的影响。随着基底温度和沉积气压的降低,薄膜变得致密、平整,质量提高。在优化的工艺条件165℃、3Pa下,CVD方法所得镍薄膜非常致密。采用LACVD方法时,激光能量为200mJ时所制得的薄膜致密,300mJ时膜变得粗糙。无激光辅助时,CVD方法所制得的薄膜较易剥落,激光辅助下所得薄膜的膜-基结合力较好。LACVD方法大幅提高了薄膜的抗腐蚀性能,抗腐蚀性能的提高主要源于激光辅助使薄膜致密化,提高了薄膜与基底的结合力。     

亚共析铀铌合金激光焊接微观结构及电化学行为

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和电化学综合测试仪对亚共析珠光体铀铌合金激光焊接接头的微观结构和电化学行为开展了研究,结果显示:亚共析珠光体铀铌合金焊缝晶粒尺寸约50μm,焊缝相结构为单相正交结构α`马氏体;在50μg/g Cl-的Na Cl溶液中,焊缝金属腐蚀电位比基材低约400 m V,构成了电偶腐蚀对,在电偶腐蚀和自腐蚀共同作用下,焊接接头的腐蚀电流比焊缝金属和基材分别高约3至10倍,接头整体抗腐蚀性能低于基材,腐蚀形式表现为均匀腐蚀。     

铀及其合金的水氧腐蚀机理分析

铀及其合金是重要的核材料,其水氧腐蚀研究受到广泛关注。本文系统总结了铀及其合金在真空和大气环境下的氧化反应过程、腐蚀速率和产物,并对不同研究者提出的反应机理进行讨论分析。其中铀-氧反应过程为氧气在表面的吸附、解离,O2-在晶格中进行扩散,O2-在金属和氧化物界面发生反应,其中扩散是反应速率的控制步骤。铀-水体系反应机理存在争议:进行扩散反应的离子是O2-还是OH-还没有一致的认识。铀-氧-水体系的反应是氧气和水气共同作用的结果,反应速率介于前两种体系之间。     

DU-2A12铝合金在3.5%NaCl溶液中的电偶腐蚀行为

利用电化学腐蚀技术对贫铀(DU)-2A12铝合金电偶腐蚀行为进行了研究。结果表明,在3.5%NaCl溶液中,DU和2A12铝合金的腐蚀过程是逐渐变化的,2A12铝合金的抗腐蚀性能较DU更好。在DU-2A12铝合金电偶对中,DU具有相对较低的电位而作为电偶腐蚀的阳极,在偶合的前24 h,二者的腐蚀电位差较大,电偶腐蚀驱动力大,电偶电流密度平均约6μA·cm-2,DU被加速腐蚀;24 h后,DU与2A12铝合金的腐蚀电位相近,电偶腐蚀驱动力减小,电偶电流密度平均约5.5μA·cm-2,与DU单独腐蚀时对应时间的腐蚀电流接近,电偶腐蚀作用不明显。DU和2A12铝合金组成的电偶对在3.5%NaCl溶液中的电偶腐蚀电位为–780~–805 mV,二者可长期偶合。