铀表面离子镀铝层在含HCl气氛中的腐蚀行为

研究了在室温－100℃范围内，含2％HCl的氩气氛中温度对铀表面离子镀铝层腐蚀行为的影响。结果表明，随温度升高，铝镀层抗HCl腐蚀能力下降；与金属铝相比，铝镀层钝化能力增强，抗HCl腐蚀能力优于金属铝和铀，主要表现为氧化腐蚀和氯化腐蚀；同时，与金属铝相似，HCl气体加剧了残余气氛对铝镀层的氧化腐蚀。     

贫铀表面钛镀层的抗腐蚀性能研究

利用电化学测试技术、扫描电镜(SEM)及X射线能谱(EDS)对贫铀表面钛镀层的抗腐蚀性能进行了研究。结果表明:在50μg/gCl-的KCl溶液中,钛镀层的腐蚀电位远高于贫铀的腐蚀电位,钛镀层对贫铀是阴极性镀层,对贫铀的保护是基于其对腐蚀介质的物理屏障作用;贫铀表面完整钛镀层的极化电阻和电化学阻抗幅值远大于贫铀,腐蚀电流远小于贫铀,完整钛镀层对贫铀具有良好的抗腐蚀保护作用;贫铀表面钛镀层的腐蚀特征为局部腐蚀,由孔蚀向电偶腐蚀转变;破坏的钛镀层将加速铀基体的腐蚀。     

U-2.5%Nb合金在空气中的氧化行为

采用厚度法和增重法研究了U-2.5%(质量分数,下同)Nb合金在60～300 ℃的氧化行为,利用扫描电镜对氧化膜的形貌进行了分析,并探索了氧化膜破裂的机制.研究结果表明,在实验范围内,U-2.5%Nb合金在60~80 ℃的氧化遵循抛物线规律;在100～150 ℃之间,氧化规律由抛物线-线性规律组成;在200～300 ℃,氧化遵循直线规律.在抛物线阶段,反应的活化能为74.70 kJ/mol;而在线性氧化阶段,活化能降低至31.48 kJ/mol.表面形貌分析表明,抛物线氧化阶段,α相和γ2相氧化速率明显不同,从而造成表面出现"浮凸"现象,但氧化膜是致密的.直线氧化阶段,氧化膜疏松,在氧化膜中首先出现纵向开裂现象,然后是氧化膜的剥落.     

冷却水中缓蚀剂对贫铀的作用研究

采用失重法测试了亚硝酸钠和钼酸钠分别与三乙醇胺复配对贫铀在冷却水中的缓蚀作用,并用激光拉曼光谱和扫描电子显微镜（SEM）分析了贫铀在不同温度冷却水中浸泡20 h后的表面。结果表明,亚硝酸钠和钼酸钠对贫铀均有缓蚀作用,加入三乙醇胺能够提高这两种缓蚀剂的缓蚀效率。冷却水温度为45 ℃和65 ℃时,钼酸钠与三乙醇胺复配的缓蚀效果分别达89%和88%。而冷却水温度为85 ℃时,亚硝酸钠与三乙醇胺复配后的缓蚀效率可达93.4%。拉曼光谱分析表明,铀表面的氧化物成分主要为UO₂,钼酸根易在铀表面夹杂及划痕处吸附。SEM分析表明,缓蚀剂的加入能够促进铀表面氧化膜的致密性。     

DU-Ti合金表面N+Ti+多层Ti/TiN复合膜的制备与耐蚀性

采用单一的表面改性技术难以提高贫铀钛合金(Du-Ti)的耐蚀性能.采用等离子体浸没离子注入技术依次在Du-Ti合金表面注入N和Ti,再利用非平衡脉冲磁控溅射技术制备多层Ti/,TiN,研究了膜层的形貌、结构及耐蚀性能.结果表明:膜层厚约3μm,呈柱状结构,致密,但存在一些微缺陷,膜基结合紧密;膜层出现面心立方结构的TiN和密排六方的Ti,在DU-Ti合金界面形成了少量的UO2,没有铀的氮化物;膜层耐蚀性能较基体得到较大提高;微观缺陷是TiN层局部片状脱落的主要原因,外层TiN出现片状脱落后.注入层和内层Ti/TiN多层膜仍能有效保护基体.     

铀表面纳米铌镀层的组织结构与界面特性

采用磁控溅射离子镀技术在贫铀表面以不同偏压制备了铌镀层,利用X射线衍射仪和扫描电镜对镀层的组织结构进行了表征,利用扫描电镜与俄歇电子能谱仪对镀层与基体的界面特性进行了研究。结果表明：铌镀层平整致密,但存在靶材飞溅颗粒形成的镀层缺陷,铌镀层为体心立方结构,存在择优取向、内应力以及晶粒细化等特性且为纳米镀层;铌镀层沿基体表面的法线方向生长且为典型的柱状结构,其表面为均匀的条状颗粒组织;铌镀层与铀基体结合紧密,且存在“伪扩散层”。     

氢化处理对高碳铀及其合金微观组织的影响

采用材料的氢化处理技术对高碳铀及其合金进行氢热处理 ,用扫描电子显微镜 (SEM)和X射线衍射 (XRD)方法研究了氢化处理后合金微观组织结构的变化。结果表明 :铀及铀合金经过氢化处理后 ,碳、氮和氧含量明显减少 ,合金成分更均匀 ,合金中夹杂和析出物明显减少。     

铀表面Al—Zn镀层的结构和保护性能

利用扫描电镜（SEM），俄歇能谱分析（AES），X射线衍射分析（XRD）和电化学等技术，研究了磁控溅射沉积Al-Zn镀层的结构及其对铀的保护性能。结果表明施加偏压显著地影响Al-Zn镀层的结构和保护性能，在-100V偏压下沉积的Al-Zn镀层，其组织更致密，成分有择优重溅射现象并伴有合金相生成，更有利于铀的防腐保护。     

存贮湿度对U-2%Nb合金力学性能的影响

研究了U-2%Nb合金在不同湿度及水浸环境中长期存放后,拉伸性能及表面成分的变化行为。结果表明:在10%湿度环境贮存5年的试样,其拉伸性能和同批未贮存试样性能相比没有发生明显的变化,试样拉伸断口具有韧性断裂特征。在100%湿度及水浸环境中存放的试样,试样拉伸强度有所下降,其中塑性下降尤为明显,试样拉伸断口具有明显的脆断特征。拉曼分析表明,存放在较干燥环境中的试样,表面主要成分是UO2,在100%湿度及水浸环境中存放的试样,表面的主要成分是U3O8及其它UO2+x氧化物。     

V-5Cr-5Ti合金在Cl-溶液中的界面腐蚀特性

采用电化学阻抗谱测试技术、光学显微镜、扫描电镜及X射线能谱研究了V-5Cr-5Ti合金在Cl^-溶液中的界面腐蚀特性,并与钒进行了比较。结果表明,在50 μg/g Cl^-的KCl溶液中,V与V-5Cr-5Ti合金的电化学阻抗谱均具有容抗弧特性,其界面腐蚀物理结构模型可用R₁(Q₁(R₂(Q₂R₃)))等效电路表示,V的腐蚀电极过程电荷转移电阻远大于V-5Cr-5Ti合金;V的腐蚀为均匀腐蚀,而V-5Cr-5Ti合金为局部腐蚀;V的抗腐蚀性能优于V-5Cr-5Ti合金。