【摘 要】
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本文以核工业贮氚膜材的研制和开发为背景,主要进行了贮氢(氚)合金的研制及相关性能测试,钛及钛合金膜的制备工艺及膜材性能研究,并对氦在膜材中的存在行为进行了研究.本中分
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本文以核工业贮氚膜材的研制和开发为背景,主要进行了贮氢(氚)合金的研制及相关性能测试,钛及钛合金膜的制备工艺及膜材性能研究,并对氦在膜材中的存在行为进行了研究.本中分别炼制了以Ti为基,添加Zr元素为主的四种α单相合金和以添加Mo元素为主的四种α+β双相合金.进行了Ti及Ti合金成膜工艺和膜材的性能研究.结果表明,溅射室的背底真空度,工作压力,衬底预热温度以及电参数等对膜材的组织、结构和临氢性能有很大的影响.利用磁控溅射方法在氦、氩混合气氛中制备了基本无晶格损伤的含氦膜材.通过改变氦气的流量可向膜材中引入高达0.5wt%的氦.研究了不同氦含量膜的微观结构以及退火温度对含氦Ti膜微观结构的影响,并对三种膜材进行了热解析实验,计算了对应的表观扩散激活能.与Ti膜相比,利用磁控溅射方法在合金膜材中引入氦较为困难,使得膜中的氦含量较低.但氦在合金膜中的表观扩散激活能较高,在一定程度上抑制了氦在膜中的扩散,从而阻碍了氦的聚集,有利于氦的存储,延长膜材在贮氚后的使用寿命.
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