鉬離子注入對純鋯耐蝕性的影響
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- 分類：钼的知識
- 發佈於：03 三月 2017
- 作者 qiongzhen
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鋯及鋯合金在核工業中具有十分重要的地位，它通常用作核燃料的包殼和結構材料，隨著深燃耗概念的提出與發展，人們對鋯及合金性能要求越來越高，為了提高耐蝕性，一般采用兩種方法：一是使鋯合金化，通過調整合金成分與比例，達到改性的目的；二是表面調整，離子注入是表面調整的重要方法。近年來人們研究發現某些稀土元素的加入能大大提高鋯及合金的耐蝕性，尤其是釔和鈰，不僅能提高鋯及合金的耐蝕性，還能提高其高溫氧化性能。鉬是經常使用的抗高溫氧化金屬，鉬離子注入TiAl合金能極大地提高合金的抗氧化性能。而鉬離子注入對純鋯耐蝕性的影響卻與之相反。
通過使用MEVVA源對純鋯表面注 入1×1016 ions/cm2至5×1017 ions/cm2劑量的鉬離子,研究離子注入後其在水溶液中耐蝕性。MEVVA源是金屬蒸汽真空弧離子源的縮稱。它屬於強金屬寬束離子源，其基本原理是利用觸發器陰極引起陰極和陽極間弧光放電，從而將陰極材料蒸發到放電室中，被蒸發的陰極原子在等離子放電過程中被電離而形成正電子，等離子在磁場的作用下，可以減少離子在室壁上的損失。正離子通過陽極和多孔的引出極而形成較寬的金屬離子束，再經過電壓加速後注入到物品表面。
圖1為經過三次極化腐蝕測量後，注入樣品與為注入樣品表面的SEM圖片。由圖可知，純鋯（未注入樣品）表面最平整，隨著注入劑量的加大，注入樣品表面開始產生深坑，劑量進一步加大，腐蝕抗會增多，且坑會變大變深。
結果表明：隨著鉬離子注入劑量的增大,注入樣品的耐蝕性反而下降。劑量越大，耐蝕性下降越多。注入樣品的自然腐蝕電位與未注入純鋯相比發生了正移，總的趨勢是隨著劑量的加大，自然腐蝕電位越正。
圖1 腐蝕試驗後樣品表面的SEM照片
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