抗等离子体辐照的防氚渗透材料的研究

本文研究了氚在经能量为１ｋｅＶ和２８ｋｅＶＨ＋离子辐照的３１６Ｌ不锈钢中，及其ＴｉＣ和ＴｉＮ＋ＴｉＣ表面镀层材料中的扩散渗透行为。结果表明，３１６Ｌ不锈钢表面经１ｋｅＶＨ＋离子辐照后，在３５２ｏＣ下氚在其中的渗透率比在有天然氧化膜的３１６Ｌ不锈钢中的渗透率高２４７倍，但只为表面镀钯的３１６Ｌ不锈钢中的渗透率的１／１．６５。３１６Ｌ不锈钢表面镀２—５μｍＴｉＣ，并经化学热处理在ＴｉＣ中生成防氚渗透阻挡层后，在下游面用１ｋｅＶ能量的Ｈ＋离子辐照，在３５９ｏＣ下氚在镀膜中的渗透率比没受辐照的样品的低５５．７％。在３１６Ｌ不锈钢表面镀有ＴｉＮ＋ＴｉＣ的材料中，其涂层的下游面用能量为２８ｋｅＶ的Ｈ＋离子辐照后，在３２６ｏＣ下氚在其中的渗透率比没受辐照的高了２倍。     

316L不锈钢表面Al2O3镀层中氚的扩散渗透行为

在３１６Ｌ不锈钢表面，用磁控溅射方法镀２－３μｍ的Ａｌ２Ｏ３膜。实验表明，这种膜与基体相容性好，且具有抗氧化、抗热冲击、抗辐照、低活性等特点，氚在其中的渗透率低。在６０４－７７３Ｋ温度下，氚在此种材料中的渗透率比在基体材料中低４－６个数量级。此种材料可用作为氚容器材料，用于氚的生产、分离和净化工艺中，还可以用作聚变 堆氚工艺中氚靶包壳材料。