向鑫
,
刘柯钊
,
陈长安
,
刘婷婷
,
彭丽霞
稀有金属材料与工程
通过离子注入技术在铝中引入Fe、He两元素,并采用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和热氮脱附谱(THDS )研究Fe掺杂对铝中离子注入氦行为的影响.结果表明,掺杂的Fe在铝基体中主要以原子团簇形式存在.预先掺杂的Fe原子对He+注入铝的表面鼓泡和热脱附行为有重要影响.且影响程度与掺杂Fe的剂量有关:小剂量掺杂后,能有效抑制表面鼓泡现象,并使气体释放延迟;高剂量掺杂后,将加剧He+的注入损伤,出现剥落甚至重复剥落现象,同时使低温区域气体释放增强.原因是,小剂量Fe掺杂后,铝中形成了高He捕陷能力的第二相沉淀,抑制了氮泡的迁移和生长,从而影响了铝中的微观结构演化和气体释放特性;高剂量Fe掺杂后,又会使这种抑制作用减弱.
关键词:
铝
,
铁掺杂
,
氮行为
,
剂量
向鑫
,
陈长安
,
刘柯钊
,
彭丽霞
,
饶咏初
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.04.011
通过离子注入技术在铝中引入C,He两元素,并采用氦热脱附谱(THDS)研究了C掺杂对铝中氦行为的影响.注He纯铝的THDS中存在四个氦释放区间,分别归于小间隙环的解离、位错环的合并、位错环的皱缩及氦泡向样品表面的迁移.C掺杂后,铝中形成了高热稳定性的HenVmCx型复合物,造成样品中气体释放延迟.然而,随着C掺杂剂量的增加,THDS谱发生显著改变,低温区出现明显的释放峰,且C掺杂量越高,低温区的释放峰个数越多.
关键词:
铝
,
氦热脱附谱
,
碳掺杂
,
氦行为
张桂凯
,
李炬
,
陈长安
,
向鑫
,
凌国平
稀有金属材料与工程
12～28 mA/cm2范围内,采用AlCl3-EMIC(氯化1-甲基-3-乙基咪唑)熔盐电沉积法在18～40 ℃获得铝镀层,用X射线衍射(XRD)仪和扫描电子显微镜(SEM)研究其织构与形貌.结果表明,铝镀层呈(200)晶面择优取向,其相对衍射峰强度随电流密度和沉积温度升高而减弱,随镀层厚度增加而增强.厚度为8 μm时镀层择优取向最明显,其表面颗粒呈棱锥状均匀紧密排列.电流密度为12 mA/cm2时,随温度升高镀层由(200)晶面择优取向转变为(200)和(222)晶面择优取向,其表面颗粒随之由较均匀的棱锥状转变为不规则的核桃仁状.讨论镀层织构形成的可能机制.
关键词:
熔盐电沉积
,
铝镀层
,
择优取向
,
表面形貌
向鑫
,
陈长安
,
刘柯钊
,
罗丽珠
,
刘婷婷
,
王小英
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00590
用离子注入技术实现了Al表面C元素的掺杂,并利用XPS,XRD,TEM和SEM研究了C掺杂对Al中离子注入He行为的影响.结果表明,掺杂的C在Al表面形成了Al_4C_3,随着C掺杂量的增加,Al表面组织的择优取向和晶胞体积发生改变,从而影响了Al中的He离子注入行为,预先掺杂的C对He离子注入Al表面的鼓泡行为有重要影响,其影响程度与掺杂剂量有关,小剂量C掺杂后,能有效抑制鼓泡的长大,并使Al表面鼓泡均匀分布;更高剂量C掺杂后,C对表面鼓泡的抑制作用减弱,甚至加剧He离子的辐照损伤,Al表面出现孔洞和剥落现象,掺杂的C对Al基体的微观结构也有很大影响,
关键词:
Al
,
C掺杂
,
He行为
,
鼓泡
,
微观结构
向鑫
,
张桂凯
,
汪小琳
,
赖新春
稀有金属材料与工程
FeAl/Al2O3复合膜层是聚变堆氚增殖包层及辅助涉氚系统结构材料首选的阻氚涂层.其制备过程通常需要铝化和氧化2个步骤,铝化是Al原子与基体Fe原子通过相互扩散在基体表面形成铁铝固溶体(Fe,Al)或Fe-Al金属间化合物过渡层;氧化是使铝化涂层表面选择性氧化形成Al2O3膜.该阻氚涂层的制备可采用物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、热浸铝化(HDA)、包埋渗铝(PC)、等离子体喷涂(PS)和电化学沉积(ECD)等技术.相对而言,CVD、HDA和PC等3种技术有较好的应用前景,有望成为聚变堆中FeAl/Al2O3阻氚涂层工程化制备的候选技术;而ECD技术因其制备过程容易控制、涂层性能稳定、可涂镀复杂结构件等特点在FeAl/Al2O3阻氚涂层制备方面颇具吸引力.
关键词:
FeAl/Al2O3
,
阻氚涂层
,
制备技术
向鑫
,
刘柯钊
,
陈长安
材料导报
聚变堆结构材料极易因α粒子和中子辐照引入大量的He原子而脆化,降低核设施的稳定性和安全性,因此必须提高材料的抗氦脆能力.添加合金元素法是一种有效抑制金属中氦脆的方法.然而,合金元素对金属中的氦脆抑制效果受到原子占位情况、原子尺寸大小、浓度、温度等因素影响.因此,掺杂合金元素时必须考虑合金元素的种类和含量,并辅以一定的热处理.回顾了掺杂合金元素法抑制金属中氦脆的研究进展,简要分析了影响合金元素在金属中氦行为角色的因素.
关键词:
氦脆抑制
,
掺杂合金元素法
,
影响因素
向鑫
,
陈长安
,
蒋春丽
稀有金属材料与工程
用离子注入技术实现了Al表面Fe、C元素的掺杂,并用XRD研究Fe、C掺杂对He离子注入Al表面晶格畸变的影响.结果发现,预先掺杂的Fe、C在Al表面的晶格畸变中扮演重要角色,且影响程度与掺杂剂量有关.随着预先掺杂Fe剂量的增大,Al表面晶格畸变量先减小后增加,表明小剂量的Fe掺杂有助于降低He离子注入引起的晶格畸变.C掺杂后能进一步降低预先掺杂Fe引起的晶格畸变,降低程度随C剂量的增加而增加.可见,小剂量的Fe和高剂量的C共掺杂能有效降低He离子注入后Al表面的品格畸变.
关键词:
Al
,
XRD
,
Fe、C掺杂
,
晶格畸变
