合金化元素鈦對(duì)u0.79wt.％ti合金氫化行為影響研究

1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得中國工程物理研究院或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：文J Ⅳ咯 簽字日期矗哆年f 月俑／學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解并接受中國工程物

2、理研究院研究生部有關(guān)保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，允許論文被查閱、借閱和送交國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)，同時(shí)授權(quán)中國工程物理研究院研究生部可以將學(xué)位論文全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。學(xué)位論文作者簽名：d 之＼) o n 暑 導(dǎo)師簽名：簽字日期：辦I3 年F 月／7 日≥如辮簽字日期：2 。f 多年．r - m g 日驗(yàn)方案。確認(rèn)了低溫?zé)崽幚?4 5 0 o C ) 中U ．0 ．7 9 T

3、i 合金表面U q C 。的逆分解以及鈦向表面的偏析行為，揭示了鈦對(duì)合金表面物理化學(xué)性質(zhì)的影響，這些發(fā)現(xiàn)可以為鈾合金中合金元素的擴(kuò)散、偏析及其與微量元素相互作用的研究提供特殊而有趣的模型。( 3 ) 利用在線體視顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡和掃描電鏡研究了具有“p + u 2 T i ”微觀組織結(jié)構(gòu)的鈾鈦合金氫化成核及初期生長行為，首次在實(shí)驗(yàn)上觀察到具有某種優(yōu)先取向、條狀生長的鈾氫化物，而且氫化物的成核在表面有較厚氧化層的0 c ．U ，生

4、長也沿著I X ．U 相并受到U 2 T i 相的約束。而且，這種結(jié)構(gòu)為我們討論氫化成核的機(jī)理提供了非常獨(dú)特的模型。 “p + u 2 T i ”鈾鈦合金微觀上由交替的I X - U 和U a T i 條紋組成。掃描K e l i n探針的實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示了兩種相表面功函數(shù)具有較大的差別，反映出兩種相與氣氛反應(yīng)的活性存在差異。經(jīng)分析我們發(fā)現(xiàn)I X ．U 反應(yīng)活性更強(qiáng)。因此，0 c ．U 表面生長有更厚的氧化層，如果A W E 和N R C

5、．N e g e v 的“氧化層”觀點(diǎn)具有普適性的話，后續(xù)的氫化成核點(diǎn)應(yīng)該在u 2 T i 相，但是我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不支持這樣一種推論，因此這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果至少說明氧化層的影響是次要的，而非決定性的因素。與此相反，氫化物的成核與初期生長過程與微觀組織結(jié)構(gòu)之間非常好的關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)表明金屬基底的性質(zhì)——微觀組織結(jié)構(gòu)、化學(xué)分布、物理化學(xué)性質(zhì)等才是決定氫化成核生長行為的根本因素。( 4 ) 利用在線體視顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡，我們進(jìn)一步研究了5 0

6、0o C 時(shí)效2 h 的U 一0 ．7 9 T i 合金的氫化行為，觀察到氫化成核點(diǎn)非常形象地勾勒出了鈾鈦合金原高溫Y 相的晶界。結(jié)合5 0 0 0 C 時(shí)效會(huì)導(dǎo)致馬氏體首先沿著晶界分解為I x + U 2 T i 的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，通過對(duì)比相分解區(qū)域和未發(fā)生分解區(qū)域的氫化行為，我們發(fā)現(xiàn)固溶鈦能夠提升鈾的抗氫化腐蝕能力。這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)一步佐證了“金屬材料的性質(zhì)是影響和決定氫化成核點(diǎn)的主要因素”的觀點(diǎn)。( 5 ) 進(jìn)一步運(yùn)用在線體視顯微鏡我們原

7、位研究了鈦的夾雜物在氫化反應(yīng)初期與成核點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性，發(fā)現(xiàn)夾雜物附近通常毗鄰氫化成核點(diǎn)，而且夾雜物附近的氫化反應(yīng)更加劇烈，大部分?jǐn)U展為成核生長點(diǎn)，對(duì)金屬材料的損傷更具侵略性。通過與文獻(xiàn)中關(guān)于金屬鈾中夾雜物( 主要指U C ) 氫化行為的對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)，兩者之間存在一定的可類比性。這種缺陷加速氫化反應(yīng)的機(jī)制目前還不是十分清楚，需要開展進(jìn)一步的研究工作。但是，這個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和展示了化學(xué)元素分布的不均勻性、微觀結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性對(duì)氫化反應(yīng)的顯著影響