一种Zr基非晶／晶体复合型核材料的力学性能与耐腐蚀性能的研究 - 罗胜 杨亮 郭古青 戈涛 (核技术, 2016)
采用Zr65Cu35和Nb双靶直流共溅射方法，通过调节Nb靶的溅射功率，制备了不同Nb含量的ZrCuNb非晶薄膜。分别使用能谱仪、X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜观察ZrCuNb非晶薄膜的成分与结构，最终选择具有优异非晶形成能力的Zr53Cu38Nb9成分溅射到纯Zr基片上，以制备锆基非晶复合材料。研究测试Zr53，Cu38Nb9非晶复合材料的力学性能与耐腐蚀性能。结果表明：与纯Zr基片相比，复合材料在弹性阶段力学性能无明显差异；而在塑性变形阶段，由于非晶薄膜与纯zr基片的变形与断裂机制不同，该复合材料具有更好的拉伸塑性，其表现为非晶膜厚为280nm、640nm和960nm的复合材料的最大拉伸塑性形变较纯zr基片分别提高了2．72％、5．22％、4．27％；在耐腐蚀性能方面，非晶膜厚为640nm的复合材料与纯Zr基片相比，具有较小的自腐蚀电流密度icorr、较正的腐蚀电位Ecorr以及较大的容抗弧半径，表现出更优异的耐腐蚀能力。因此，该新型Zr基复合材料在核材料领域具有潜在的应用。