Cr-C-O氢渗透阻挡层的适用条件研究

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作者 赵平 彭倩 +1 位作者 孔祥巩 邹从沛 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第6期62-63,90,共3页

将具有阻挡层的试样封装在具有不同CO2压力的石英管中加热，然后对阻挡层表面进行观察和XPS分析，并用相对灵敏度因子法对X射线光电子能谱分析结果进行了计算分析。结果表明：700℃加热后，在0．03MPaCO2条件下的阻挡层被破破坏；300—5... 将具有阻挡层的试样封装在具有不同CO2压力的石英管中加热，然后对阻挡层表面进行观察和XPS分析，并用相对灵敏度因子法对X射线光电子能谱分析结果进行了计算分析。结果表明：700℃加热后，在0．03MPaCO2条件下的阻挡层被破破坏；300—500Pa的CO2条件下的阻挡层完好，其中的C-H键和-OH键的量随保温时间的增长和CO2压力的增高而增高；阻挡层能够在300—500Pa的CO2、700℃的封闭小空间中连续工作300小时。 展开更多

关键词 cr-c-o阻挡层 适用条件

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国内外阻氢涂层技术现状及发展趋势 被引量：1

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作者 胡昕怡 张佳敏 +1 位作者 崔晓杰 牛成成 《科技创新与应用》 2024年第28期90-93,共4页

氢是下一代能源载体的首选,然而,氢气的运输和储存面临挑战,因为氢渗透到金属中会导致氢脆。为此,研究人员采用阻氢涂层技术防止氢的渗透。该研究通过分析非专利文献与专利数据,对阻氢涂层技术领域进行深入了解,揭示其发展态势。随着阻... 氢是下一代能源载体的首选,然而,氢气的运输和储存面临挑战,因为氢渗透到金属中会导致氢脆。为此,研究人员采用阻氢涂层技术防止氢的渗透。该研究通过分析非专利文献与专利数据,对阻氢涂层技术领域进行深入了解,揭示其发展态势。随着阻氢涂层技术的不断发展和应用,可以期待这一领域会取得更多突破和创新。 展开更多

关键词 氢气 阻氢涂层 非专利文献 专利数据 发展趋势

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氢化锆高温抗氢渗透涂层研究 被引量：26

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作者 张华锋 杨启法 +1 位作者 王振东 刘小舟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第B07期83-87,共5页

利用气固反应方法在锆、氢化锆表面制备厚为5～20μm的抗氢渗透涂层。借助光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)对涂层进行形貌观察;由电子衍射能谱(EDS)进行成分分析;用X射线衍射仪对涂层进行物相分析。分析结果表明:涂层表面均匀、致密,... 利用气固反应方法在锆、氢化锆表面制备厚为5～20μm的抗氢渗透涂层。借助光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)对涂层进行形貌观察;由电子衍射能谱(EDS)进行成分分析;用X射线衍射仪对涂层进行物相分析。分析结果表明:涂层表面均匀、致密,厚度为20μm左右;涂层中含有Zr、C、O、P等元素,且O有明显的扩散;涂层中存在具有致密结构的氧化锆、磷化锆等物相,可能还存在锆的碳化物相。 展开更多

关键词 氢化锆 抗氢渗透涂层 气-固反应

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带热浸铝涂层MANETⅡ马氏体钢的氢渗透性能研究 被引量：5

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作者 姚振宇 M.Chini +1 位作者 A.Aiello G.Benamati 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2002年第1期36-41,46,共7页

在 3 0 0～ 45 0℃温度范围内 ,分别在氢气相和液态铅锂合金相中 ,开展了带热浸铝涂层MANETⅡ马氏体钢的氢渗透性能研究。结果表明 ,实验所得到的氢渗透率减低因子 (PRF) ,在气相中为 62 0～2 63 ,在液态铅锂合金相中为 45～ 3 0。但仍... 在 3 0 0～ 45 0℃温度范围内 ,分别在氢气相和液态铅锂合金相中 ,开展了带热浸铝涂层MANETⅡ马氏体钢的氢渗透性能研究。结果表明 ,实验所得到的氢渗透率减低因子 (PRF) ,在气相中为 62 0～2 63 ,在液态铅锂合金相中为 45～ 3 0。但仍然没有满足DEMO聚变堆的设计要求。涂层的自修复效应在 40 0℃以上是明显和有效的。从渗透通量与样品上游氢压的关系来看 ,涂层使得表面效应对渗透过程的影响很大。在上游小流量及在液态铅锂合金中鼓泡充氢可以导致渗透通量升高。扫描电镜和能谱分析 (SEM EDS)的结果表明 ,样品表面被液态铅锂合金所浸润的部分出现微裂纹 ,而未浸润部分没有出现微裂纹。微裂纹很肤浅 ,仅仅影响涂层的最外表面薄层 ,没有贯穿整个渗铝层而到达基体。未浸润表面的Al O原子比约为 2 3 ,浸润表面约为 1 1 ,表明液态铅锂合金对渗铝层表面的Al2 O3 薄层造成了损伤。总的看来 ,造成氢渗透阻挡层性能退化的原因 ,是涂层外表面与液态铅锂合金相互作用 ,以及涂层在升。 展开更多

关键词 MANETⅡ马氏体钢 氢渗透性能 热浸铝涂层 氢渗透通量 液态铅锂合金 防氚渗透阻挡层 聚变堆 材料

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氢化锆表面氢渗透阻挡层形貌和组织分析

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作者 赵平 彭倩 +1 位作者 孔祥巩 邹从沛 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第3期1-3,共3页

用氧化预处理和电镀法在氢化锆表面生成Cr-C镀层,经过400℃、10h预加热得到氢渗透阻挡层并对试样进行加热至700℃、保温10h的氢渗透试验。用XRD对氢渗透阻挡层的组成物进行了分析,用SEM对氢渗透试验后的阻挡层表面和截面进行观察和微区... 用氧化预处理和电镀法在氢化锆表面生成Cr-C镀层,经过400℃、10h预加热得到氢渗透阻挡层并对试样进行加热至700℃、保温10h的氢渗透试验。用XRD对氢渗透阻挡层的组成物进行了分析,用SEM对氢渗透试验后的阻挡层表面和截面进行观察和微区成分分析。分析结果表明,该阻挡层中存在Cr2O3、金属Cr、O和C,阻挡层与基体之间存在一个由baddeleyite结构的ZrO2组成的致密的过渡层;阻挡层基本致密。 展开更多

关键词 氢化锆表面 baddeleyite结构的ZrO2过渡层 氢渗透阻挡层

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氢离子在含铍合金中的渗透

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作者 刘翔 山口宪司 山胁道夫 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 1993年第4期333-338,7,共6页

测量了氢离子束通过 Cu-1.85 wt%Be 薄膜的渗透率,样品的表面成分由在位的俄歇电子谱仪(AES)监测。表面分析表明在本实验条件下,样品表面形成了致密的氧化铍(BeO),深度分布证实其厚度约为4 nm。氧化铍在表面的覆盖来源于真空中残余氧气... 测量了氢离子束通过 Cu-1.85 wt%Be 薄膜的渗透率,样品的表面成分由在位的俄歇电子谱仪(AES)监测。表面分析表明在本实验条件下,样品表面形成了致密的氧化铍(BeO),深度分布证实其厚度约为4 nm。氧化铍在表面的覆盖来源于真空中残余氧气在样品表面的化学吸附,从而导致了铍的择优氧化。而这种表面偏析可能会对氢渗透起到表面势垒的作用。为此在573 K到873 K 的温度范围内,测量了能量为3 keV,束流强度为5.6×10^(13)H/cm^2·s 的氯离子束通过样品的渗透率。实验结果与纯铜和纯铍的渗透率相比较,并按照氧化铍的表面势垒作用对渗透行为的影响进行了讨论。 展开更多

关键词 氢渗透 表面势垒 化学吸附 氧化铍

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Pd-Ni合金薄膜氢气传感器中隔离膜性能与机理研究 被引量：1

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作者 谢贵久 张璐 +1 位作者 季惠明 张浩 《载人航天》 CSCD 北大核心 2022年第3期338-343,共6页

针对Pd-Ni合金薄膜氢气传感器的响应特性与零点稳定性受氧气氛影响的问题,分别用离子束溅射技术和原子层沉积技术制备了100 nm Pd-Ni合金薄膜氢气敏感电阻和10 nm Al;O;/SiO;/Al;O;复合隔离膜,并测试对比了有隔离膜和无隔离膜样品的氢... 针对Pd-Ni合金薄膜氢气传感器的响应特性与零点稳定性受氧气氛影响的问题,分别用离子束溅射技术和原子层沉积技术制备了100 nm Pd-Ni合金薄膜氢气敏感电阻和10 nm Al;O;/SiO;/Al;O;复合隔离膜,并测试对比了有隔离膜和无隔离膜样品的氢敏响应特性和零点稳定性,分析了氧气氛影响氢敏特性与隔离膜阻氧透氢的机理。结果表明:复合隔离膜对灵敏度影响极小,起到了较好的透氢阻氧作用,大大改善了空气作为背景气体的氢敏响应特性和零点稳定性,但隔离膜对Pd-Ni合金薄膜氢气传感器的响应时间和恢复时间有负面影响。 展开更多

关键词 薄膜 氢气传感器 隔离膜 Pd-Ni合金 透氢 阻氧

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时间对CO_2反应法在氢化锆表面生成氧化膜影响分析

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作者 王俐艳 赵平 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第2期88-90,共3页

采用24h、48h、120h的CO2气固反应法,在氢化锆表面生成的氧化膜层,通过SEM和XPS表面分析,氧化膜层表面都致密,但氧化层成分和性能不同。反应时间越长,反应产物就越趋于稳定。XPS刻蚀深度分析表明,磷仅在膜层表层出现而没有渗透到膜层内... 采用24h、48h、120h的CO2气固反应法,在氢化锆表面生成的氧化膜层,通过SEM和XPS表面分析,氧化膜层表面都致密,但氧化层成分和性能不同。反应时间越长,反应产物就越趋于稳定。XPS刻蚀深度分析表明,磷仅在膜层表层出现而没有渗透到膜层内部,随反应时间增加,同一刻蚀深度上的碳、氧成分增多,氧化膜厚度加深。化学分析表明,实验所得的膜层在室温下具有良好的抗腐蚀性能。 展开更多

关键词 阻氢渗透层 CO2气固反应法 氧化膜

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反应堆结构部件表面阻氢/氘/氚涂层的研究现状及展望 被引量：1

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作者 黄洪涛 刘阳 王旺 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期39-45,共7页

氢原子及其同位素具有很小的半径、很强的渗透性,一旦渗透到反应堆结构部件材料中,会对材料造成不同程度的破坏,这将造成严重的经济损失,甚至引起严重的反应堆安全事故以及对环境的放射性污染。解决办法是在氢及其同位素的渗透路径上设... 氢原子及其同位素具有很小的半径、很强的渗透性,一旦渗透到反应堆结构部件材料中,会对材料造成不同程度的破坏,这将造成严重的经济损失,甚至引起严重的反应堆安全事故以及对环境的放射性污染。解决办法是在氢及其同位素的渗透路径上设置渗透屏障,在相关结构部件表面制备阻氢/氘/氚涂层。然而,根据其使用目的和服役环境,对阻氢/氘/氚涂层的综合性能提出了较高的要求,阻氢/氘/氚涂层需具备高的渗透率降低因子(Permeation reduction factor,PRF)、好的自修复能力、好的抗热冲击性、低的活化特性、较好的抗辐照性能,以及与液态冷却剂的良好的相容性。此外,涂层制备工艺还需适应于反应堆复杂的结构部件并可具备工程化应用的特点。氧化物及其复合涂层由于具有熔点高、化学性质稳定、制备工艺相对简单及阻氢性能良好等优点,成为阻氢/氘/氚涂层研究的热点,尤其是α-Al_(2)O_(3)涂层。热浸铝工艺(HDA)、包埋渗铝工艺(PC)和电化学沉积工艺(ECA)等制备α-Al_(2)O_(3)及其复合涂层已有工业化推广应用的实例,这三种方法将具有较强的规模推广可行性。氢同位素在涂层中的渗透机理研究主要围绕过程中的两个关键限制步展开:表面吸附、晶内扩散。材料表面对氢同位素的吸附机理体现在渗透压力指数(n)。氢同位素对金属的渗透压力指数为0.5,氢同位素被金属吸附后溶解为原子,然后氢原子在金属晶格中扩散迁移;而氢同位素对陶瓷的渗透压力指数为1,氢以分子态被吸附,并在陶瓷中以分子形式扩散。另外,辐照后Al_(2)O_(3)阻氢涂层的氘渗透测试PRF值变小,辐照导致Al_(2)O_(3)对氢同位素的渗透阻挡性能快速下降。本文简要介绍了阻氢/氘/氚涂层的材料体系选择、制备工艺探索、涂层氢同位素渗透实验研究,氢同位素渗透机理及其辐照效应等方面的研究进展,指出了反应堆结构部件表面阻氢/氘/氚涂层研究发展方向。 展开更多

关键词 氢同位素渗透 阻氢/氘/氚涂层 渗透机理 辐照效应

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液态锂铅与阻氚涂层材料相容性的研究进展

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作者 申昕 徐玉平 +2 位作者 吕一鸣 周海山 罗广南 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-8,共8页

在聚变堆液态锂铅包层设计中,结构材料表面需覆盖一层阻氚涂层。涂层一般需要兼顾两方面功能:(1)高阻氢渗透因子,能够稳定地抑制氢渗透以维持反应堆的氚安全;(2)较高的耐腐蚀性能,以保证结构材料的结构完整性及热力学性能稳定性。阻氚... 在聚变堆液态锂铅包层设计中,结构材料表面需覆盖一层阻氚涂层。涂层一般需要兼顾两方面功能:(1)高阻氢渗透因子,能够稳定地抑制氢渗透以维持反应堆的氚安全;(2)较高的耐腐蚀性能,以保证结构材料的结构完整性及热力学性能稳定性。阻氚涂层与锂铅直接接触会发生腐蚀,产生缺陷(如腐蚀坑等),影响涂层结构稳定性和阻氢渗透效率,进而直接影响涂层的服役寿命。本文重点综述了液态锂铅与阻氚涂层的相容性以及液态锂铅腐蚀对阻氚涂层阻氢性能影响的相关研究进展。已有的研究显示,Cr_(2)O_(3)-Er_(2)O_(3)-ZrO_(2)涂层、铝基涂层等在静止液态锂铅环境中均展现了良好的相容性和稳定的阻氢性能。本文还指出了目前相关研究存在的共性问题及未来可能的研究发展趋势。相关领域还需进行更为全面、系统的研究,为未来聚变增殖包层中阻氚涂层的服役寿命评估提供支撑。 展开更多

关键词 阻氚涂层 液态锂铅 腐蚀 聚变堆增殖包层 阻氢渗透

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316不锈钢表面对氢同位素透过阻碍作用的功函数及俄歇能谱研究

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作者 胡智敏 波多野雄治 +1 位作者 杉崎昌和 刘振群 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 1998年第2期14-19,共6页

用功函数和俄歇能谱方法研究了３１６不锈钢的不同表面状态对氢同位素透过行为的阻碍作用．俄歇能谱分析表明，在真空环境中（１０－４Ｐａ）于１２７３Ｋ加热１小时后不锈钢表面未发现有氧的存在，但有大量的硫偏聚，它对氢同位素的透... 用功函数和俄歇能谱方法研究了３１６不锈钢的不同表面状态对氢同位素透过行为的阻碍作用．俄歇能谱分析表明，在真空环境中（１０－４Ｐａ）于１２７３Ｋ加热１小时后不锈钢表面未发现有氧的存在，但有大量的硫偏聚，它对氢同位素的透过没有阻碍作用；对于真空退火后又在室温下暴露于空气中２４小时的不锈钢表面则形成了双氧化层结构——外层为铁的氧化物而内层由铁、铬和镍的氧化物组成，该氧化层对氢同位素的透过有明显的阻碍作用，其实质是该氧化层所发生的还原反应，其中外层的氧化铁在高温下容易被氢气体还原，而内氧化层在本研究条件下只能够产生部分还原，其还原的程度可由功函数的测定结果明显地反映出来．结合气体氚扩散速度的实验结果，对其作用机理作了进一步的探讨． 展开更多

关键词 功函数 俄歇能谱 不锈钢 氢同位素 透过 表面 阻碍作用

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