刘朋闯
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刘婷婷
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庞晓轩
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王庆富
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张鹏程
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王志刚
稀有金属
ZrB2薄膜作为可燃中子毒物在反应堆上得以应用.本研究采用磁控溅射的方法在Si(111)和UO2芯块表面制备了ZrB2薄膜.利用扫描电镜(SEM)对薄膜的表面与截面形貌进行了观察,利用X射线衍射(XRD)仪、X射线能谱(EDS)、X射线光电子谱(XPS)对薄膜的物相及成分进行了表征,采用热循环以及划痕法对膜层与基体的结合性能进行考核.结果表明,所制备的薄膜为ZrB2薄膜且膜层较为纯净,基本只含有Zr和B2种元素;ZrB2膜层和UO2基体结合性能良好,膜层生长致密均匀:膜层破坏的临界载荷约为455 mN.
关键词:
二硼化锆
,
磁控溅射
,
薄膜
庞晓轩
,
刘朋闯
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刘婷婷
,
李强
,
王庆富
,
张鹏程
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.增刊(Ⅱ).009
采用热压烧结法在1950℃/50 MPa/1 h工艺条件下分别对二硼化锆(ZrB2)粗粉、高能球磨超细粉及两者均添加 Ni 烧结助剂的4种粉末进行烧结。采用阿基米德排水法测定不同烧结体的密度,采用扫描电子显微镜(SEM)及其附带的能谱仪(EDS)研究烧结体形貌及成分。研究结果表明,纯相 ZrB2粗粉的烧结致密化过程为温度和压力作用下的球形颗粒切面接触及烧结颈传质；球磨细化后纯相ZrB2粉体的烧结致密化主要得益于粉体表面积及烧结活性的增大；金属Ni烧结助剂对ZrB2粗粉及细化粉体的烧结致密化均能起到促进作用；对ZrB2粗颗粒而言,Ni 元素主要分布在粗颗粒交界处或残留孔隙内,起到增大 ZrB2颗粒间的接触面积及烧结颈传质速率的作用；对 ZrB2超细粉而言,Ni元素主要分布在ZrB2晶界处,促进了 ZrB2晶粒间的互扩散及微细孔隙的进一步缩小。
关键词:
ZrB2
,
热压
,
助剂
,
显微结构
