一种Zr基非晶/晶体复合型核材料的力学性能与耐腐蚀性能的研究

摘要：

采用Zr65Cu35和Nb双靶直流共溅射方法,通过调节Nb靶的溅射功率,制备了不同Nb含量的ZrCuNb非晶薄膜.分别使用能谱仪、X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜观察ZrCuNb非晶薄膜的成分与结构,最终选择具有优异非晶形成能力的 Zr53Cu38Nb9成分溅射到纯 Zr 基片上,以制备锆基非晶复合材料.研究测试Zr53Cu38Nb9非晶复合材料的力学性能与耐腐蚀性能.结果表明:与纯Zr基片相比,复合材料在弹性阶段力学性能无明显差异;而在塑性变形阶段,由于非晶薄膜与纯Zr基片的变形与断裂机制不同,该复合材料具有更好的拉伸塑性,其表现为非晶膜厚为280 nm、640 nm和960 nm的复合材料的最大拉伸塑性形变较纯Zr基片分别提高了2.72%、5.22%、4.27%;在耐腐蚀性能方面,非晶膜厚为640 nm的复合材料与纯Zr基片相比,具有较小的自腐蚀电流密度icor、较正的腐蚀电位Ecor 以及较大的容抗弧半径,表现出更优异的耐腐蚀能力.因此,该新型Zr基复合材料在核材料领域具有潜在的应用.

关键词：磁控溅射、ZrCuNb、非晶薄膜、力学性能、耐腐蚀

所属期刊栏目：39

分类号：TL341(核反应堆工程)

资助基金：国家自然科学基金U1332112、51471088;中央高校基本科研业务费专项资金NE2015004;江苏高校优势学科建设工程资助 Supported by the National Natural Science Foundation of ChinaU1332112,51471088;the Fundamental Research Funds for the Central UniversitiesNE2015004;the Priority Academic Program Development PAPD of Jiangsu Higher Education Institutions

在线出版日期：2016-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：46-52