Zr基非晶復(fù)合核材料的結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能以及耐腐蝕性能的研究.pdf

1、非晶態(tài)合金原子的排列方式與無(wú)機(jī)玻璃相似，具有短程有序而長(zhǎng)程無(wú)序的特點(diǎn)，沒(méi)有晶胞和晶粒等晶體學(xué)概念。該類(lèi)材料具有一系列獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì)，特別是良好的力學(xué)性能，例如非晶合金的拉伸強(qiáng)度、硬度以及耐磨性能都明顯優(yōu)于相同成分的晶體合金。此外，與晶體合金相比，非晶合金還具有優(yōu)異的耐腐蝕性能以及較強(qiáng)的耐中子輻射性能。
　　應(yīng)用雙靶磁控濺射技術(shù)制備Zr-Cu-Nb三元非晶合金，并研究其微觀結(jié)構(gòu)。以Zr65Cu35靶和Nb靶作為濺射靶材，保持Z

2、r65Cu35合金靶的濺射功率為80 W不變，通過(guò)調(diào)節(jié)Nb靶的濺射功率，制備了不同成分的Zr-Cu-Nb非晶薄膜。分別使用能譜儀(EDS). X射線衍射儀（XRD)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)對(duì)Zr-Cu-Nb非晶薄膜的成分與結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。結(jié)果表明：元素組成為Zr56Cu39Nb5、Zr54Cu39Nb7和Zr51Cu38Nbn的非晶薄膜內(nèi)部含有部分原子規(guī)則排列的納米晶顆粒，其直徑為小于8 n m;而Zr53Cu38Nb9非晶薄

3、膜具有完全無(wú)序狀的非晶結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部不存在納米晶。選取不含有納米晶的Zr53Cu38Nb9成分制作Zr-Cu-Nb合金濺射靶。
　　采用Zr53CU38Nb9合金靶濺射沉積制備鋯基非晶復(fù)合核材料，基體為純鋯基片。通過(guò)拉伸試驗(yàn)和電化學(xué)方法對(duì)Zr53CU38Nb9非晶復(fù)合材料的力學(xué)性能與耐腐蝕性能進(jìn)行研究，結(jié)果表明：與純Zr基片相比，在彈性拉伸階段，非晶復(fù)合材料的力學(xué)性能無(wú)明顯改變；而在塑性變形階段，由于非晶薄膜與晶態(tài)基片的變形與斷裂機(jī)

4、制不同，復(fù)合材料具有更好的拉伸塑性，其表現(xiàn)為非晶膜厚度為280 rnn、640 n m和960 n m的非晶復(fù)合材料的最大拉伸塑性形變較純Z r基片分另lj提高了2.72％、5.22%、4.27%；在耐腐蝕性能方面，非晶膜厚度為640 n m的&53&138燦9非晶復(fù)合材料具有較小的自腐蝕電流密度C、較正的腐蝕電位Erorr以及較大的容抗弧半徑，即Zr53Cu38Nb9非晶復(fù)合材料具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能。該新型Z r基非晶復(fù)合材料可能符合