氘化锆的XRD与TG-DSC分析

利用钨杆发热的电阻镀膜机对锆进行蒸发成膜，衬底选择金属钼。蒸镀之前，衬底经950℃的高温氢气还原后置于10^-5Pa的真空中1000℃脱气1h。氘化时，样品先在10^-4Pa真空中升温至550℃脱气，而后根据对样品的吸氘浓度要求，向氘化反应系统中充入理论计算的氘量，样品在降温过程中与充入的氘气进行反应。用于TG-DSC分析的体材氘化锆氘化时的初始氘气压强为2000Pa，其余的工艺参数与锆膜的氘化过程相同。实验所用金属材料的纯度均大于99．9％，气体纯度大于99％。     

电子振动近似理论和氢同位素在金属钛中的溶解度(三)

本文论述了电子-振动近似理论,并应用于TiH2、TiD2和TiT2基态3A2的计算,即用单个分子TiH2、TiD2和TiT2中的电子和振动能量和熵近似代表他们处于固态时的能量和熵,所得到的金属钛的氢化热力学函数ΔH0、ΔS0、ΔG0以及平衡压力与温度的关系,与文献符合很好.这表明电子振动近似理论的可应用性.计算方法为密度泛函理论B3P86/6-311G**.在此基础上进一步计算氢同位素在金属钛中的溶解度,结果合理.     

氢同位素转动跃迁拉曼频移的理论计算

激光拉曼光谱作为一种非侵入式的物质结构和成分分析的测试手段特别适合于核工业中含氚放射性同位素气体的定性和定量分析。将经典物理学方法和量子力学理论相结合,采用非刚性转子校正模型,计算获得了H2、HD、HT、D2、DT、T26种氢同位素气体分子的转动跃迁拉曼频移,为氢同位素气体拉曼光谱谱峰的辨识提供理论数据。通过实验测定H2和D2的转动拉曼光谱,得到这2种分子的转动拉曼图谱和拉曼频移,并将测定结果与计算结果进行比较,验证了理论计算方法的可行性和正确性。     

铒、钪膜中离子注入氦的热解析行为

采用热解析法初步研究了铒、钪膜中离子注入氦的热解析行为。研究结果表明:同种元素铒中离子注入氦的热释放峰位相同,但膜的致密性将影响氦的释放量,结构疏松的膜中存在的孔洞是氦的快速释放通道;在相同注入剂量和能量条件下,铒、钪膜中注入氦的热释放峰位不同,这可能与氦在铒、钪膜中的深度分布及膜的致密性有关,利用质子增强背散射法测量出能量为60 keV的4He+在铒、钪膜中的注入深度分别为210,308 nm。     

二项指数法修正静态热解析系统压力测量误差

热解析技术是目前研究热解析动力学，决定吸附热、表面反应阶数、吸附状态数和晶面吸附分子浓度的最广泛使用的技术。热解析系统样品室程序升温导致系统内气体温度不均匀，必然引起材料解析出气体压力测量的误差。采用二项指数法对这一误差进行了修正。     

Microstructure and hardening effect of pure tungsten and ZrO2 strengthened tungsten under carbon ion irradiation at 700℃

Microstructure evolution and hardening effect of pure tungsten and W-1.5%ZrO₂ alloy under carbon ion irradiation are investigated by using transmission electron microscopy and nano-indentation. Carbon ion irradiation is performed at 700 ℃ with irradiation damages ranging from 0.25 dpa to 2.0 dpa. The results show that the irradiation defect clusters are mainly in the form of dislocation loop. The size and density of dislocation loops increase with irradiation damages intensifying. The W-1.5%ZrO₂ alloy has a smaller dislocation loop size than that of pure tungsten. It is proposed that the phase boundaries have the ability to absorb and annihilate defects and the addition of ZrO₂ phase improves the sink strength for irradiation defects. It is confirmed that the W-1.5%ZrO₂ alloy shows a smaller change in hardness than the pure tungsten after being irradiated. From the above results, we conclude that the addition of ZrO₂ into tungsten can significantly reduce the accumulation of irradiated defects and improve the irradiation resistance behaviors of the tungsten materials.     

Ti-Hf合金的结构和吸氘热力学性质

采用磁悬浮法制备了4种TiHfx,(x=0.13,0.26,0.52,1.03)二元合金。利用X射线衍射技术对纯钛、纯铪和4种成分Ti-Hf二元合金吸氘前后的物相结构、晶胞参数和吸氘特性进行了研究。Ti-Hf合金吸氘前均为六方密堆结构,饱和吸氘后形成较单一的面心四方ε相氘化物。随Hf含量增加,Ti-Hf合金及其ε相氘化物的晶胞参数均呈增大趋势。压强-组成等温线显示,Hf含量增加将导致氘化物室温平衡压升高,Ti-Hf合金热力学性质趋近于H-Hf体系,Hf对Ti-Hf合金氘化物热力学性质起主导作用。Hf掺杂显著降低了Ti吸氘的体膨胀,从而有望缓解由于体胀导致的氢脆现象。     

铪-氘反应动力学研究

金属钛作为高真空环境下的贮氢材料，具有易氢脆和固氦能力差等固有缺陷。金属铪和钛同为VIB族元素，贮氢体积密度相近，但铪的吸氢体胀率（15％）远小于钛的（24%），因而可望在抗氢脆方面较钛有所改善。文中研究铪吸氘反应动力学，获得铪氘反应的速率常数和表观活化能，从而评价铪吸氘的动力学性能。     

Mg2Ni纳米贮氢合金电极的制备技术

以机械合金化法制备的Mg2Ni纳米粉末为原料采用以下3种方法制备电化学测试用电极：将Mg2Ni粉末与黏结剂的混合粉末调制成浆状涂敷于泡沫镍基体的两面，以一定的压力压制成片，形成三明治式夹层电极；利用模具先将混合粉末压制成圆片状，然后将其夹在两块泡沫镍基片中间以一定的压力压制成包覆型电极；利用模具先将混合粉末压制成圆片状，直接在片材表面焊上极耳，制作成圆片型电极。制备好的3种电极如图1所示。     

Mg2Ni纳米贮氢合金电极的电化学性能

测定了Mg2Ni纳米贮氢合金电极在扫描速率份别为10，20，40，80，160mV／s时的循环伏安曲线。从曲线上读出不同扫描速率时的阴极峰电流Ipc，阳极峰电流Ipa，阴极峰电势Epc，阳极峰电势Epa，数据列于表1。作Ipc-v^1/2关系图，如图1所示。