GH3535合金表面渗铝层原位氧化工艺研究

高温工况下钍基熔盐堆中存在氚泄漏的风险,建立氚渗透屏障涂层有助于应对这一问题。采用包埋渗铝和原位氧化工艺,在GH3535合金表面制备了Al2O3/Ni-Al复合阻氚涂层,重点分析了氧化温度和真空度对氧化铝薄膜微观结构的影响。利用掠入射X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对氧化铝薄膜表面及截面的微观形貌、相构成进行了实验分析。实验结果表明:低氧分压能降低氧化铝薄膜的形成速度,促进形成更致密、表面平整的薄膜;高的氧化温度有利于形成α相氧化铝及更厚的氧化铝薄膜,但会大大增加表面缺陷。1.2 Pa真空度气氛、850℃氧化温度、72 h氧化时间是较优的原位氧化工艺参数,可以在GH3535合金基体表面获得性能较好的氧化铝薄膜,其相结构为γ和α相,厚度约为0.8μm,且表面致密无缺陷。