金屬鈾因其獨特的材料特性和核性能而應(yīng)用于核電站設(shè)備和核武器裝置。為滿足工程設(shè)計中的連接和結(jié)構(gòu)需求,鈾在使用過程中難免會與其他材料發(fā)生接觸。尤其在運輸或服役過程中接觸界面間會受到不同頻率的振動,從而發(fā)生極小位移幅值的相對運動,這種相對運動會導(dǎo)致表面發(fā)生微動損傷。微動損傷會誘發(fā)材料表面局部疲勞裂紋萌生與擴展,使服役壽命顯著低于常規(guī)疲勞。因此,開展貧鈾切向微動磨損的研究,不僅對核電站設(shè)備和核武器裝置中鈾的抗微動損傷提供理論指導(dǎo),也對認識和深化微動損傷機理有重要作用。本文利用多弧離子鍍在貧鈾基體上制備了 Ti/TiN多層涂層,并借助掃描電鏡（SEM）、俄歇電子能譜（AES）、X射線衍射（XRD）等分析了多層涂層的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。采用球/平面接觸方式,在MFT-6000設(shè)備上開展了貧鈾及其Ti/TiN多層涂層的切向微動磨損性能研究,利用光學(xué)顯微鏡（OM）、SEM及配置的能譜儀（EDX）、白光干涉儀等對磨痕進行微觀分析,并結(jié)合Ft-D曲線,系統(tǒng)揭示了貧鈾及其Ti/TiN多層涂層的微動損傷機理和運行行為,得出了以下結(jié)論:（1）Ti/TiN多層涂層表面是由許多大小均一的顆粒組成,且涂層表面結(jié)構(gòu)致密無孔隙和... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 貧鈾的研究進展
        1.2.1 貧鈾的腐蝕性能
        1.2.2 貧鈾的摩擦學(xué)性能
    1.3 微動摩擦學(xué)概述
        1.3.1 微動的定義和分類
        1.3.2 微動圖理論
        1.3.3 微動摩擦學(xué)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文選題意義和研究內(nèi)容
        1.4.1 本文選題的意義
        1.4.2 本文的研究內(nèi)容
第2章 試驗材料和研究方法
    2.1 切向微動的試驗裝置
    2.2 切向微動試驗方法與試驗參數(shù)
        2.2.1 切向微動試驗方法
        2.2.2 試驗參數(shù)
    2.3 試驗材料
    2.4 Ti/TiN多層涂層制備與表征
        2.4.1 Ti/TiN多層涂層制備
        2.4.2 Ti/TiN多層涂層表征
    2.5 損傷形貌的微觀分析方法
        2.5.1 磨痕形貌分析
        2.5.2 表面輪廓和磨損率測定
        2.5.3 微區(qū)化學(xué)成分分析
第3章 貧鈾的微動磨損性能
    3.1 不同位移幅值的影響
        3.1.1 微動運行特征
        3.1.2 摩擦系數(shù)分析
        3.1.3 表面形貌
        3.1.4 磨損量分析
    3.2 不同載荷的影響
        3.1.1 微動運行特征
        3.1.2 摩擦系數(shù)
        3.1.3 表面形貌
        3.1.4 磨損量分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 Ti/TiN多層涂層的微動磨損性能
    4.1 不同位移幅值對Ti/TiN多層涂層的影響
        4.1.1 微動運行特征
        4.1.2 摩擦系數(shù)
        4.1.3 表面形貌及化學(xué)分析
        4.1.4 磨損量分析
    4.2 不同載荷的影響
        4.2.1 微動運行特征
        4.2.2 摩擦系數(shù)
        4.2.3 表面形貌及化學(xué)分析
        4.2.4 磨損量分析
    4.3 不同循環(huán)次數(shù)對磨痕形貌的影響
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表論文及科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]氮離子注入濃度對鈦及其合金扭動微動磨損性能的影響（英文）[J]. 李正陽,蔡振兵,吳艷萍,朱旻昊.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(02)
[2]扭動微動磨損的研究進展和現(xiàn)狀[J]. 蔡振兵,朱旻昊.  中國表面工程. 2014(04)
[3]純鈦與Ti6Al7Nb合金氮離子注入層在小牛血清溶液中的扭動微動磨損試驗研究[J]. 朱永奎,蔡振兵,張廣安,彭金方,沈明學(xué),沈火明,朱旻昊.  摩擦學(xué)學(xué)報. 2013(02)
[4]貧鈾表面鈦鍍層的抗腐蝕性能研究[J]. 王慶富,劉清和,陳林,帥茂兵,王曉紅,郎定木,劉衛(wèi)華.  稀有金屬材料與工程. 2012(03)
[5]微動疲勞研究進展[J]. 沈明學(xué),彭金方,鄭健峰,宋川,莫繼良,朱旻昊.  材料工程. 2010(12)
[6]TiN/Ti復(fù)合涂層高溫微動磨損特性研究[J]. 古柏林,劉捍衛(wèi),朱旻昊,張鵬程,周仲榮.  中國表面工程. 2010(03)
[7]X射線衍射法研究鈾在水氣中的腐蝕[J]. 張延志,管衛(wèi)軍,王勤國,帥茂兵,賴新春.  核化學(xué)與放射化學(xué). 2008(01)
[8]金屬鈾在水氣氣氛中加速腐蝕的實驗研究[J]. 熊必濤,蒙大橋,楊維才,羅文華,張廣豐,盧勇杰.  原子能科學(xué)技術(shù). 2005(03)
[9]鈾鈮合金在O2氣氛中氧化初期的XPS研究[J]. 伏曉國,劉柯釗,汪小琳,柏朝茂,趙正平.  核技術(shù). 2001(10)
[10]關(guān)于復(fù)合式微動的研究[J]. 朱旻昊,周仲榮.  摩擦學(xué)學(xué)報. 2001(03)

博士論文
[1]扭動微動磨損機理研究[D]. 蔡振兵.西南交通大學(xué) 2009

碩士論文
[1]鈾表面氮化對鈾上鍍鈦界面結(jié)合的影響[D]. 羅志鵬.中國工程物理研究院 2015



本文編號：3171280