激光輔助燃燒合成Al2O3-TiC防氚滲透涂層.pdf

1、在核聚變反應(yīng)堆中，為了防止燃料氚的泄露，常在結(jié)構(gòu)材料表面制備防氚滲透涂層。因此，開展防氚滲透涂層的研究，對核聚變能的應(yīng)用和發(fā)展具有重要意義。
　　本文采用激光輔助燃燒合成技術(shù)，旨在制備Al2O3-TiC復(fù)合防氚涂層。主要研究結(jié)果如下：
　　研究了激光能量密度對獲得涂層組織結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。通過計算，獲得Al-TiO2-C體系發(fā)生燃燒反應(yīng)所需的激光能量密度為20.83J/mm2。當(dāng)激光能量密度小于83.3J/mm2時，獲得的涂層

2、不致密，且與基材界面處存在較大的裂紋，涂層的綜合性能較差；當(dāng)激光能量密度大于125.0J/mm2時，獲得的涂層組織粗大，涂層的綜合性能適中；當(dāng)激光能量密度介于83.3-125.0J/mm2之間時，獲得的涂層組織均勻致密，涂層綜合性能最佳。
　　研究了原料粉末球磨時間對涂層微觀組織的影響。結(jié)果表明，原料粉末球磨2h后，混合更均勻，粉末的晶粒變得細(xì)小。在激光功率為4kW、掃描速度為6mm/s的條件下，制備的涂層結(jié)構(gòu)致密，且具有較理想的

3、組織和性能。
　　在激光功率為4kW的條件下，研究了激光掃描速度對涂層組織結(jié)構(gòu)及與基材界面結(jié)合情況的影響。當(dāng)激光掃描速度大于20mm/s時，制備的涂層未能與基材形成冶金結(jié)合，從基材表面整體脫落，且隨著激光掃描速度的降低，涂層組織中顆粒的尺寸隨之增加；當(dāng)激光掃描速度小于20mm/s時，涂層能夠與基材形成冶金結(jié)合，隨著激光掃描速度的降低，涂層變得更為致密；當(dāng)激光掃描速度為6mm/s時，制備的涂層組織均勻致密，與基材結(jié)合緊密。