隨著我國(guó)核電事業(yè)的發(fā)展，材料將成為限制新型反應(yīng)堆建造的一個(gè)主要障礙。普通的Zr合金已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求，而非晶合金是一種潛在的核材料，具有許多性能上的優(yōu)勢(shì)。本文將主要針對(duì)該材料的制備工藝、結(jié)構(gòu)和性能研究。 采用磁控共濺射法制備一系列ZrCu合金薄膜，然后對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，以及對(duì)不同成分的薄膜力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果表明：ZrCu成分在Zr40Cu60到Zr80Cu20之間均為非晶基體；隨著Zr含量的增加非晶饅頭峰的中心位置由高衍射角向低衍射角偏移；其中Zr65Cu35的非晶形成能力好，且鋯含量較高；當(dāng)成分在Zr47.5Cu51.5到Zr80Cu20范圍變化時(shí)，薄膜的力學(xué)性能變化不大。 用成分為Zr65Cu35的合金靶進(jìn)行單靶濺射，并與純鋯基片相結(jié)合，對(duì)膜基結(jié)合力、薄膜的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，以及對(duì)純鋯基片和復(fù)合材料進(jìn)行拉伸、彎曲與電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)。結(jié)果表明：濺射時(shí)間為30分鐘的薄膜退火后膜基結(jié)合力變化最小，且具有最大的納米硬度，復(fù)合材料比相同尺寸的純鋯基片的抗彎強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均有提高，以及在0.25mol/L的硼酸溶液和0.25mol/L的氫氧化鋰溶液中的耐腐蝕性也均有提高。 通過(guò)甩帶法制備出Zr...

【文章頁(yè)數(shù)】：75 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 核材料分類(lèi)
        1.2.1 核燃料
        1.2.2 包殼材料
        1.2.3 中子吸收（控制棒）材料
        1.2.4 冷卻劑材料
        1.2.5 慢化劑和反射層材料
        1.2.6 堆內(nèi)構(gòu)件材料
        1.2.7 回路管道材料
        1.2.8 堆容器材料
        1.2.9 屏蔽材料
        1.2.10 安全殼材料
    1.3 Zr 合金的發(fā)展
    1.4 非晶合金簡(jiǎn)介
        1.4.1 非晶合金的發(fā)展
        1.4.2 非晶合金的特點(diǎn)
    1.5 本文的選題意義及研究?jī)?nèi)容
第二章 制備方法與測(cè)試方法
    2.1 制備方法
        2.1.1 磁控濺射法
        2.1.2 銅模鑄造甩帶法
    2.2 結(jié)構(gòu)測(cè)試
        2.2.1 掃描電鏡（SEM）
        2.2.2 能譜儀（EDS）
        2.2.3 X 射線衍射儀（XRD）
        2.2.4 高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）
        2.2.5 同步輻射
    2.3 性能測(cè)試
        2.3.1 納米壓入硬度測(cè)試儀
        2.3.2 劃痕儀
        2.3.3 彎曲拉伸試驗(yàn)
        2.3.4 電化學(xué)腐蝕
    2.4 本章小結(jié)
第三章 共濺射法制備 Zr 基核材料及性能研究
    3.1 引言
    3.2 樣品制備設(shè)備
        3.2.1 設(shè)備基本結(jié)構(gòu)
        3.2.2 磁控濺射靶
        3.2.3 公自轉(zhuǎn)行星基片臺(tái)
        3.2.4 工控機(jī)人機(jī)界面自動(dòng)/手動(dòng)控制系統(tǒng)
        3.2.5 主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù)
    3.3 樣品的制備
        3.3.1 基片清洗
        3.3.2 操作步驟
        3.3.3 實(shí)驗(yàn)基本參數(shù)
        3.3.4 樣品圖
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
        3.4.1 掃描電鏡（SEM）分析
        3.4.2 能譜（EDS）分析
        3.4.3 X 射線衍射（XRD）分析
        3.4.4 高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）分析
        3.4.5 納米壓痕分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 合金靶濺射法制備鋯基核材料及性能研究
    4.1 前沿
    4.2 成分鑒定
    4.3 結(jié)構(gòu)測(cè)試與分析
        4.3.1 濺射功率對(duì)結(jié)構(gòu)的影響與分析
        4.3.2 濺射時(shí)間對(duì)結(jié)構(gòu)的影響與分析
        4.3.3 不同基底對(duì)結(jié)構(gòu)的影響與分析
        4.3.4 不同濺射方式對(duì)結(jié)構(gòu)的影響與分析
        4.3.5 濺射時(shí)間與厚度的關(guān)系
    4.4 性能測(cè)試與分析
        4.4.1 膜基結(jié)合力測(cè)量與分析
        4.4.2 薄膜的力學(xué)性能分析
        4.4.3 復(fù)合材料的力學(xué)性能分析
        4.4.4 電化學(xué)腐蝕分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 鋯基非晶合金的同步輻射研究
    5.1 引言
    5.2 金屬玻璃的結(jié)構(gòu)參數(shù)
    5.3 數(shù)據(jù)處理
        5.3.1 XRD 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
        5.3.2 EXAFS 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
        5.3.3 RMC 擬合
        5.3.4 Voronoi 分形技術(shù)
    5.4 樣品的制備與測(cè)試
        5.4.1 材料制備與常規(guī)測(cè)試
        5.4.2 同步輻射實(shí)驗(yàn)
    5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
        5.5.1 擬合分析
        5.5.2 Gr 譜分析
        5.5.3 鍵長(zhǎng)分析
        5.5.4 團(tuán)簇含量分析
        5.5.5 團(tuán)簇體積分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果



本文編號(hào)：3782425