纯铀表面的激光快速熔凝处理

铸态纯铀不耐腐蚀，放置于空气中在很短的时间内就会使表面氧化而变质。激光快速熔凝处理是激光表面改性技术中的一项重要而先进的技术内容，纯铀经过激光快速熔凝处理后，其抗腐蚀能力明显增强，同时也可以提高铀表层的耐磨性和疲劳强度。试验表明：激光快速熔凝处理的铀试样比未处理的铀明显增强，在空气中放置数年后，其处理层的颜色基本没有变化。     

离子注入碳对纯铁表面初始氧化行为的影响

利用俄歇电子能谱（AES）研究高真空室中纯铁及多能量叠加离子注入碳纯铁样与氧气吸附及初始氧化过程。 纯铁以及注碳纯铁样品表面吸附及初始氧化行为研究发现，纯铁吸附过程氧元素的百分含量变化曲线呈缓慢上升趋势，注碳纯铁表面在本底真空下的吸附过程中氧元素的百分含量变化十分微弱，曲线的斜率基本趋近于零。与纯铁吸附过程相比较，注碳纯铁表面吸附氧的能力明显减弱，一种原因可能是由于注入的碳离子与基材生成了碳化物，碳化物的形成阻塞了氧的扩散通道；另一种原因可能是注入的碳离子占据将纯铁表面的吸附空位，     

充氚不锈钢中氦行为的实验研究

对充氚和未充氚的抗氢-2不锈钢(HR-2)样品进行退火处理,利用正电子湮没寿命谱技术以及金相检验技术探讨不锈钢中氦和微缺陷的相互作用行为.未充氚样品中,影响正电子寿命值的主要因素为杂质元素在晶界的析出.充氚样品实验中,退火温度小于300℃时,正电子寿命值的增加说明了氦泡的形成过程为非热形成,通过“冲出位错环”机制形成及长大;退火温度在300~600℃之间,充氚样品正电子寿命值的降低以及He的跃迁概率的计算结果,说明He原子通过热迁移至晶界;退火温度大于600℃时,热平衡空位浓度的计算结果以及正电子寿命值的增加说明热平衡空位开始发挥作用.     

α-铁中位移级联过程中缺陷的生成和He-空位复合物的形成

运用分子动力学方法研究了不同He浓度和不同级联能下含He的α-Fe低温时的位移级联过程.模拟的主要撞击原子(PKA)的能量(E_P)(即级联能)从500eV变化到5keV，辐照温 度为100K，He的浓度从1%变化到5%.比较了不同He浓度下的Fe-He混合物和纯α-Fe的位移级 联过程，发现在含有He的α-Fe中总的Fe和He的Frenkel对与纯的α-Fe的Frenkel对的数目相 当.当He的浓度较低时，含有He的α-Fe中的Frenkel对比α-Fe的要低，随He的浓度增加，有 He的α-Fe中的Frenkel对比α-Fe中的高，这主要与He在金属中的性质有关.本研究证明了位 移级联过程可以直接导致He泡的成核.对不同级联能和不同He浓度下Fe的位移级联过程的模 拟，发现在同样的级联能下，随着He浓度的增加，He成团的几率增大；在同样的He浓度下, 随着级联能的增加,He成团的几率也同样增加，并分析了级联下He泡的形成机制. 关键词： Fe 位移级联 He-空位复合物 分子动力学     

U与O2，CO2的升温反应行为

采和程序升温分析技术研究了铀与O2，CO2(氩气为惰性介质)的程序升温反应动力学行为，通过XRD对动力学中间过程及最终的物相进行了阶段性分析。     

铀氮化物晶体结构及电子结构

铀氮化物因其独特的物理化学性质及优良的性能而成为核燃料循环系统中重要的燃料材料,是核领域的研究热点材料之一。此外,铀氮化物也被用作抗腐蚀涂层材料,在金属铀的表面腐蚀防护领域具有重要的应用价值。在铀-氮体系中,五种结构铀氮化物,包括NaCl型UN、HgIn型UN、Mn₂O₃型α-U₂N₃、La₂O₃型β-U₂N₃和CaF₂型UN₂,已经被确认并进行了广泛研究。但是到目前为止,由于铀氮化物复杂的非化学计量比问题,导致对上述物相之间的转化关系的认识仍不清楚;而不同化学计量比的铀氮化物由于其电子结构的差异,使得其基本物理化学性质发生了根本的变化。有关铀氮化物晶体结构和电子结构方面的研究是探讨其优异性能起因的第一步,因此引起研究者的广泛关注。本文在归纳和分析大量文献的基础上,结合本课题组在铀氮化物相关方面的研究成果,着重介绍铀氮化物晶体结构和电子结构方面的主要进展,并对铀氮化物相结构的转化规律以及电子结构的演化规律进行总结,以期为铀氮化物的实验研究和功能应用提供参考。     

铝中氦原子行为的密度泛函研究

用密度泛函理论计算了大量He原子存在时He在金属铝中不同位置的能量,并在理论上预测了铝中的氦原子行为。结果表明,铝晶胞内He原子择优占位区是空位,而在整个晶体范围,最有利于容纳He原子的区域是晶界,其次是空位和位错。在fcc-铝的两种间隙位中,He原子优先充填四面体间隙位。间隙He原子的迁移能很小,易于通过迁移在晶内聚集,或被空位、晶界、位错等缺陷束缚。     

铝中氦原子行为的密度泛函研究

用密度泛函理论计算了大量He原子存在时He在金属铝中不同位置的能量,并在理论上预测了铝中的氦原子行为.结果表明,铝晶胞内He原子择优占位区是空位,而在整个晶体范围,最有利于容纳He原子的区域是晶界,其次是空位和位错.在fcc-铝的两种间隙位中,He原子优先充填四面体间隙位.间隙He原子的迁移能很小,易于通过迁移在晶内聚集,或被空位、晶界、位错等缺陷束缚.     

原位XPS技术研究碳化铀的表面氧化

采用X射线光电子能谱(XPS)原位分析研究了298 K时烧结UC的清洁表面在O₂气氛中的初始氧化过程. UC试样清洁表面通过氩离子束长时间溅射获取. 初始反应各阶段U4f, O1s和C1s芯能级谱的变化显示样品表面的氧化产物为UO₂和自由碳. 当O₂饱和吸附后, UC表面氧化膜的增长呈抛物线型, 氧透过氧化膜的扩散为UC进一步氧化的速率控制步骤. 定量分析表明, 反应过程中U, C原子均未出现明显的表面偏析.     

bcc Fe的刃型位错中氦-空位团的稳定性

 采用周期性原子阵列方法建立bcc Fe中的刃型位错,利用分子动力学计算了0 K时bcc Fe的位错芯里氦-空位团的稳定性,并与理想Fe晶体里氦-空位团的稳定性进行比较发现,位错的作用导致氦-空位团不稳定。点缺陷（He、空位与自间隙Fe原子）与氦-空位团的结合能与团中氦-空位比例密切相关,当氦与空位数之比在3~6时,结合能趋于稳定。