钼离子注入对锆-4合金耐腐蚀性的影响

观察钼离子注入对锆-4合金在硫酸水溶液中耐腐蚀性的影响。使用MEVVA(Metalvaporvacuumarc)源对锆-4合金表面注入1×1016—1×1017cm-2剂量的钼离子,用X射线光电子能谱(XPS)分析其表面元素价态;用三次极化扫描评价其在1mol·L–1硫酸水溶液中的耐腐蚀性;并对三次极化后的样品进行扫描电镜(SEM)观察。实验表明,当钼离子注入剂量小于5×1016cm-2时,注入样品的耐腐蚀性显著增强。当钼离子注入剂量为1×1017cm-2时,注入样品的耐腐蚀性反而比未注入时差。讨论了钼离子注入锆-4合金后耐腐蚀性改变的原因。

钼离子注入对纯锆耐蚀性的影响

使用MEVVA源对纯锆表面注入1×1016 ions/cm2至5×1017 ions/cm2剂量的钼离子,研究离子注入后其在水溶液中耐蚀性;注入时的最高温度为160℃,加速电压为40 kV。用X光电子谱(XPS)分析表面元素价态;3次极化扫描评价注入样品在0.5 mol/L硫酸水溶液中的耐蚀性,并对3次极化后的样品进行扫描电镜(SEM)观察。实验表明:随着钼离子注入剂量的增大,注入样品的耐蚀性反而下降。剂量越大,耐蚀性下降越多。注入样品的自然腐蚀电位与未注入纯锆相比发生了正移,总的趋势是随着剂量的加大,自然腐蚀电位越正。最后讨论了钼离子注入纯锆后耐蚀性下降的原因。