C/C復(fù)合材料離子束輻照的微觀(guān)結(jié)構(gòu)表征
發(fā)布時(shí)間:2021-07-19 23:12
C/C復(fù)合材料具有優(yōu)異的耐高溫、耐腐蝕、抗輻照性能,使其在熔鹽堆中具備良好的應(yīng)用前景。在熔鹽堆中,液態(tài)燃料的裂變產(chǎn)物會(huì)對(duì)熔鹽堆結(jié)構(gòu)材料造成輻照損傷,因此,需要研究裂變產(chǎn)物對(duì)C/C復(fù)合材料的輻照效應(yīng)。然而目前對(duì)裂變產(chǎn)物輻照效應(yīng)造成的C/C復(fù)合材料結(jié)構(gòu)變化的研究較少。本文采用不同能量的離子束模擬裂變產(chǎn)物對(duì)C/C復(fù)合材料進(jìn)行輻照研究,并利用掃描電子顯微鏡和拉曼光譜對(duì)輻照的C/C復(fù)合材料表面形貌特征和顯微結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行表征。本文首先對(duì)C/C復(fù)合材料輻照前后基體的表面形貌進(jìn)行了研究,實(shí)驗(yàn)表明C/C復(fù)合材料經(jīng)離子束輻照后產(chǎn)生各種缺陷結(jié)構(gòu)。根據(jù)拉曼光譜分析,隨著輻照劑量的增大,基體表面損傷增加,并形成無(wú)定形碳。通過(guò)掃描電子顯微鏡觀(guān)察,輻照后基體表面產(chǎn)生一定數(shù)量的裂紋和孔洞,裂紋和孔洞的尺寸最大可接近微米量級(jí)。此外,實(shí)驗(yàn)表明較低能量的離子輻照可以對(duì)C/C復(fù)合材料基體表面產(chǎn)生更大的損傷。這是由于低能離子輻照C/C復(fù)合材料表面比高能離子輻照在表面能產(chǎn)生更多的缺陷,且低能離子輻照對(duì)C/C復(fù)合材料表面濺射效應(yīng)比高能離子的大。本文對(duì)輻照前后C/C復(fù)合材料中炭纖維橫截面及其周?chē)鸁峤馓康男蚊策M(jìn)行了分析,結(jié)果表明圍繞在...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 C/C 復(fù)合材料概述
1.2.1 C/C 復(fù)合材料的制備工藝
1.2.2 C/C 復(fù)合材料的微觀(guān)結(jié)構(gòu)
1.2.3 C/C 復(fù)合材料的性能及應(yīng)用
1.3 C/C 復(fù)合材料輻照性能的研究現(xiàn)狀
1.3.1 中子輻照下的尺寸變化
1.3.2 中子輻照下的力學(xué)性能變化
1.3.3 中子輻照下的熱導(dǎo)率變化
1.3.4 離子束輻照研究
1.4 本論文研究的目的及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及樣品制備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 樣品制備
2.2 SRIM 模擬計(jì)算
2.3 表征方法
2.3.1 掃描電子顯微鏡分析
2.3.2 拉曼光譜分析
2.3.3 X 射線(xiàn)衍射分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 Ar 離子輻照 C/C 復(fù)合材料基體的表面結(jié)構(gòu)研究
3.1 C/C 復(fù)合材料基體的表面形貌表征
3.2 70KeV Ar 離子輻照下 C/C 復(fù)合材料基體的表面結(jié)構(gòu)分析
3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3 500KeV 和 1MeV Ar 離子輻照下 C/C 復(fù)合材料基體的表面結(jié)構(gòu)分析
3.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.4 本章小結(jié)
第四章 Ar 離子輻照 C/C 復(fù)合材料炭纖維/熱解炭的表面結(jié)構(gòu)研究
4.1 C/C 復(fù)合材料炭纖維/熱解炭的表面形貌表征
4.1.1 掃描電子顯微鏡分析
4.1.2 拉曼光譜分析
4.2 500KeV Ar 離子輻照下 C/C 復(fù)合材料炭纖維/熱解炭的表面結(jié)構(gòu)分析
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
發(fā)表文章目錄
致謝
本文編號(hào):3291619
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 C/C 復(fù)合材料概述
1.2.1 C/C 復(fù)合材料的制備工藝
1.2.2 C/C 復(fù)合材料的微觀(guān)結(jié)構(gòu)
1.2.3 C/C 復(fù)合材料的性能及應(yīng)用
1.3 C/C 復(fù)合材料輻照性能的研究現(xiàn)狀
1.3.1 中子輻照下的尺寸變化
1.3.2 中子輻照下的力學(xué)性能變化
1.3.3 中子輻照下的熱導(dǎo)率變化
1.3.4 離子束輻照研究
1.4 本論文研究的目的及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及樣品制備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 樣品制備
2.2 SRIM 模擬計(jì)算
2.3 表征方法
2.3.1 掃描電子顯微鏡分析
2.3.2 拉曼光譜分析
2.3.3 X 射線(xiàn)衍射分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 Ar 離子輻照 C/C 復(fù)合材料基體的表面結(jié)構(gòu)研究
3.1 C/C 復(fù)合材料基體的表面形貌表征
3.2 70KeV Ar 離子輻照下 C/C 復(fù)合材料基體的表面結(jié)構(gòu)分析
3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3 500KeV 和 1MeV Ar 離子輻照下 C/C 復(fù)合材料基體的表面結(jié)構(gòu)分析
3.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.4 本章小結(jié)
第四章 Ar 離子輻照 C/C 復(fù)合材料炭纖維/熱解炭的表面結(jié)構(gòu)研究
4.1 C/C 復(fù)合材料炭纖維/熱解炭的表面形貌表征
4.1.1 掃描電子顯微鏡分析
4.1.2 拉曼光譜分析
4.2 500KeV Ar 離子輻照下 C/C 復(fù)合材料炭纖維/熱解炭的表面結(jié)構(gòu)分析
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
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本文編號(hào):3291619
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