2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、鈾是重要的核材料,具有極強的化學(xué)活性,易受環(huán)境氣氛的腐蝕,不僅會造成材料的變質(zhì),而且對環(huán)境造成污染,增大輻射防護(hù)壓力。給金屬鈾施以保護(hù)涂層是阻止金屬鈾腐蝕的有效措施之一,涂層的抗腐性能受涂層材料和涂層致密度的影響,不同涂層制備方法和工藝是影響涂層致密度的主要因素。目前的涂層制備方法各具特點,又各有不足,為此,提出一種新的在鈾表面制備涂層的方法:采用金屬與汞制備汞齊,將汞齊涂布于金屬鈾表面并進(jìn)行加熱,使汞齊分解并將汞蒸發(fā),由此在金屬鈾表面

2、制備一定厚度的金屬鍍層,主要開展了鋅涂層的制備工藝、結(jié)構(gòu)和抗腐蝕性能研究。
  采用第一原理模擬計算研究了在鈾上鎏鍍鋅涂層的機(jī)理,同時獲得了鋅涂層在鈾表面的理論結(jié)合機(jī)理,鋅以金屬鍵方式與鈾結(jié)合,Zn-U原子間距與U2Zn17中的Zn-U原子間距極為接近,為涂層制備工藝的改善提供了有效的判據(jù)。XRD分析結(jié)果證明,鈾擴(kuò)散至鋅涂層中,形成U2Zn17金屬間化合物,說明使用汞齊在鈾表面鎏鍍鋅涂層時,鈾汞齊與鋅汞齊在加熱分解時發(fā)生共結(jié)晶反應(yīng)

3、生成U2Zn17金屬間化合物,從而在較低的溫度下使鋅、鈾發(fā)生冶金結(jié)合。
  以Au和Sn作為參比,選擇Zn、Au和Sn制備汞齊,在金屬鈾上開展了鎏鍍鋅涂層的工藝研究。對于熔點低的Sn,當(dāng)溫度達(dá)到錫的熔點附近(230℃)時,涂層與基體之間的結(jié)合緊密,涂層本身較致密;由于Zn易升華,提高制備溫度不能制備結(jié)合良好的涂層,涂層本身的致密性較差;對于高熔點金屬Au,涂層優(yōu)先在表面形成,從而阻擋了下層汞的蒸發(fā),即使提高溫度也不能改善涂層與基體

4、的結(jié)合情況,只能通過減少單次制備涂層的厚度,采用多次制備的方法實現(xiàn)較厚涂層的制備。涂層制備溫度是影響涂層性能的決定性因素,通過實驗,初步確定了不同金屬涂層在鈾表面的鎏鍍工藝。
  大氣環(huán)境下,在表面氧化的金屬鈾表面鎏鍍了鋅涂層。實驗證明,鈾表面氧化物在制備過程中彌散于鋅涂層之內(nèi),從而減弱了其對涂層與基體的結(jié)合性能的影響。
  采用熱重腐蝕考核了鈾表面鎏鍍鋅涂層在150℃、含40%I2的Ar中的抗腐蝕性能,鋅涂層能夠?qū)︹櫥w起

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