不锈钢表面包埋渗铝-热氧化处理制备氧化铝膜及其对氢渗透的影响

• 作者: 刘冬 张玉娟 李凌峰 李谋成 沈嘉年
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: 包埋渗铝 不锈钢 热氧化 氢渗透 扩散
• 年，卷（期）: 2005,（z1）
• 所属期刊栏目: 结构材料及核材料使用性能
• 页码范围: 73-78
• 页数: 6页
• 分类号: TL352
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-6931.2005.z1.016

摘要

研究了一种在不锈钢(00Cr17Ni14Mo2和1Cr18Ni9Ti)表面渗铝,形成富铝表层,再原位氧化生长Al2O3膜层的防氚渗透新材料技术,用氢来模拟氘、氚在材料中的渗透行为.分析了渗铝表层的形貌、结构以及渗铝层的成分分布.结果表明:渗铝层呈致密结晶组织,主要由FeAl相组成;渗层呈多层结构,外层约25 μm,过渡层约5 μm和内层约30 μm,各亚层间及渗层与基体间结合紧密,无裂缝;渗铝表层铝浓度较高(>30%), 这为进一步原位热氧化生长Al2O3膜提供了保证.采用XRD、S-570SEM/EDS和SPM分析了Al2O3膜的相结构和表面形貌,采用IRSE-1红外椭圆偏振仪测定Al2O3膜厚.结果表明:渗铝层发生选择性氧化,在表面生成均匀、致密Al2O3膜,在900 ℃、约3 Pa氧气环境中氧化2 h所生长的膜的厚度约为0.6 μm.将氧化后的样品放入1台超高真空吸放氢测试系统中进行渗氢处理,并用前向弹性反冲(ERD)对渗氢样品进行分析测试.结果表明:沿着膜层深度方向,氢原子浓度急剧降低,在深度0.2 μm处,原子浓度趋于平衡,原子百分比浓度约保持为0.007%,与不锈钢基体化学组成中的氢原子含量相近,表明从薄膜层0.2 μm起,氢原子难以渗透进去,这说明本研究所制备的Al2O3膜层具有良好的防氢渗透效果.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	沈嘉年	上海大学材料研究所	56	896	20.0	27.0
2	李凌峰	上海大学材料研究所	4	122	4.0	4.0
3	张玉娟	上海大学材料研究所	6	167	5.0	6.0
4	李谋成	上海大学材料研究所	40	353	11.0	18.0
5	刘冬	上海大学材料研究所	9	139	6.0	9.0