微弧氧化制备氧化铝阻氚涂层的研究

稀有金属材料与工程, 2016, 45(2): 315-320.

微弧氧化制备氧化铝阻氚涂层的研究

冯军 ^1, , 但敏 ^2, , 金凡亚 ^3, , 陈美艳 ^4, , 沈丽如 ^5, , 童洪辉 ^6, , 张桂凯 ^7,

1.核工业西南物理研究院,四川成都610041;南华大学,湖南衡阳421001

2.核工业西南物理研究院,四川成都,610041

3.核工业西南物理研究院,四川成都,610041

4.核工业西南物理研究院,四川成都,610041

5.核工业西南物理研究院,四川成都,610041

6.核工业西南物理研究院,四川成都,610041

7.中国工程物理研究院,四川绵阳,621907

基金项目: National Natural Science Foundation of China (11305054,11305055) International Thermonuclear Experimental Reactor Foundation of China (2013GB110006)

关键词：氧化铝涂层 , 阻氚 , 微弧氧化

Preparation and Properties of Alumina Coatings as Tritium Permeation Barrier by Plasma Electrolytic Oxidation

Keywords： alumina coatings , tritium permeation barrier , plasma electrolytic oxidation (PEO)

采用微弧氧化技术在316L不锈钢基体上制备了氧化铝阻氚涂层,利用XRD、SEM、涡流法对涂层进行了相结构、表面形貌、膜厚的分析,并进行了划痕实验、抗热震性能及阻氚性能测试.结果表明:相结构、表面形貌、膜厚受到微弧氧化电流密度、电压、反应时间的影响.其中,电流密度、电压都能改变涂层相结构,较高电流密度将促进Al→Al2O3的形成,而较高电压将促进γ-Al2O3→α-Al2O3的相变.提高电压、反应时间,涂层表面放电孔洞将变大从而影响表面质量;最佳电流密度为9 A/dm2,此时表面质量较好.通过性能测试及综合分析,最佳工艺参数为6 A/dm2、300V、30 min,膜基结合力、抗热震较好,能使316L不锈钢的氚渗透率降低3个数量级.

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