大氣等離子噴涂法、離心燃燒合成法制備防氚涂層.pdf

1、在聚變堆研究領(lǐng)域里面，包層結(jié)構(gòu)中的防氚涂層一直是聚變堆材料研究的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文介紹了當(dāng)前的幾種防氚涂層以及制備技術(shù)。涂層種類包括氧化物、鋁化物、硅化物、鈦化物涂層，制備技術(shù)如化學(xué)密實(shí)化涂層技術(shù)(CDC)、磁控濺射(MS)、空心陰極離子鍍(HCD)、射頻濺射法（RFS）、化學(xué)氣相沉積(CVD)、熱浸鍍鋁(HDA)、離子注入和真空等離子體噴涂(VPS)等。
　　本文主要研究成果如下:
　　(1)利用大氣等離子噴涂法制備的Al

2、2O3復(fù)合涂層相成分為穩(wěn)態(tài)α-Al2O3和亞穩(wěn)態(tài)γ-Al2O3，形貌為層片狀組織，含有缺陷如孔洞、微裂紋和未熔融粉末顆粒。
　　(2)5719工廠噴涂的Al2O3涂層孔隙最少，硬度最高;625所制備的Al2O3+50wt％SiC涂層孔隙最多，硬度最低，但因存在錨接效應(yīng)使得結(jié)合強(qiáng)度反而增高;Al+50wt％SiC涂層和Al2O3涂層孔隙數(shù)目相對(duì)居中，其中后者硬度居中，結(jié)合強(qiáng)度較前者稍低。
　　(3)就不同鋼基體而言，用大氣等離

3、子噴涂法在316L基體上制備的Al2O3復(fù)合涂層孔隙率最低，硬度最高;CNS-Ⅰ、CNS-Ⅱ、45鋼以及Al-6XN基體上噴涂的涂層孔隙率要高，硬度稍低。CNS-Ⅰ、CNS-Ⅱ鋼與涂層的結(jié)合強(qiáng)度最高，45鋼次之，316L和Al-6XN最低。
　　(4)熱處理對(duì)大氣等離子噴涂Al2O3復(fù)合涂層有擴(kuò)散作用，熱處理后涂層結(jié)合強(qiáng)度整體提高，其中Al+50wt.％SiC涂層結(jié)合強(qiáng)度超過(guò)了Al2O3+50wt.％SiC涂層，316L基體上制備

4、涂層的結(jié)合強(qiáng)度較未熱處理時(shí)顯著提高。
　　(5) Al+Fe2O3+SiO2體系用離心-燃燒合成法來(lái)制備陶瓷內(nèi)襯復(fù)合管，5種陶瓷內(nèi)襯復(fù)合管的相成分以α-Al2O3為主，還存在少量的Fe+2Al2O4鐵鋁尖晶石相，添加劑SiO2并未改變涂層的主要成分。
　　(6)陶瓷內(nèi)襯復(fù)合管的陶瓷層和鋼管之間由一層鐵過(guò)渡層緊密結(jié)合，陶瓷層上分布著彌散的鐵、鋁顆粒以及微小孔洞。腐蝕后的形貌由α-Al2O3枝晶和位于枝晶之間的Fe+2Al2O4