离子束增强沉积Ti-Mo多层膜和TiMo合金膜及其性能

采用离子束增强磁控溅射沉积技术制备了Ti–Mo金属多层膜和TiMo合金膜,评价了膜层的结合强度、韧性、硬度等力学性能和摩擦学性能。结果表明:不同调制周期及不同调制比的Ti–Mo多层膜的硬度均比Ti、Mo金属单层膜的硬度高,调制周期小于200nm的多层膜呈现出明显的超硬度现象,调制周期为20nm的多层膜硬度达到最大值,多层膜硬度随Ti膜:Mo膜调制比的减小而提高。Mo过渡层比Ti过渡层更能有效改善膜层的结合强度,离子辅助轰击能明显提高膜层的结合力。TiMo合金膜的硬度与Mo金属单层膜相近,明显低于调制周期20～200nm的Ti–Mo多层膜,其韧性也明显低于调制周期60nm以上的Ti–Mo多层膜。调制周期20～200nm的Ti–Mo多层膜的耐磨性能优于TiMo合金膜。

中子发生器用TiMo合金薄膜氚靶制备及储氢性能研究

针对中子发生器用氚靶存在的储氢量小、易粉化、工作温度低等问题,采用磁控溅射法制备TiMo合金薄膜氚靶。氚靶是由Ф15 mm×2 mm的Cu基底,厚度为200 nm的Au阻挡层,厚度为2μm的TiMo合金薄膜储氢层以及厚度为20 nm的Ta保护层组成。其中,采用镶嵌靶调节TiMo合金薄膜中Mo的含量,采用容量法对氚靶样品的储氢含量进行测试,重点研究了Mo含量、基底温度和测试温度对TiMo合金薄膜氚靶储氢量的影响。结果表明,随着Mo含量的提高,氚靶样品的抗粉化性能和薄膜附着力逐渐提高。随着基底温度的升高,样品的储氢能力逐渐提高。TiMo合金薄膜氚靶样品的优化制备工艺参数为:基底温度300℃,Mo含量为40%(质量分数)。优化工艺制备的样品具有优异的高温储氢性能。在200~280℃的测试温度范围内,随着测试温度的升高,氚靶的储氢量逐渐提高,最大储氢量达到12.95%(质量分数)。经过5次吸放氢试验后,氚靶表面未出现粉化脱落的现象。

Ti及Ti合金中氦泡形貌的透射电镜研究

利用磁控溅射方法在Ti、TiZr和TiMo合金膜中引入氦并进行热处理后，用透射电镜观察膜材中的氦泡。所观察到的氦泡可为多面体形或球体形，或多数为球形化的多面体形。在800℃热处理后的Ti和TiZr合金中均观察到规则的六边形和八边形氦泡，对应基体材料单晶平衡外形多面体的投影。720℃热处理40rain后，TiZr合金膜中的氦泡比同样温度热处理130min后的接近球形。在600～650℃热处理30～60min后．合金中的氦泡比纯Ti中的氦泡更接近球形，生长受到的阻碍更大。除热处理温度、时间和合金成分外，晶界和其他氦泡也会影响氦泡形貌。在三叉晶界处的氦泡比晶界处的氦泡圆滑。氦泡在与其他氦泡邻近的部分会变得圆滑，促使自身向对方运动，促进氦泡的合并、长大。

医用钛钼合金的国内外研究概况

医用TiMo合金因为具有较低的弹性模量和较好的生物相容性而受到关注。多孔TiMo合金因为具有连通的开孔结构和适宜的力学性能可用于骨组织的替换与修复,是一种理想的硬组织植入材料。本文从力学性能、微观组织、耐蚀性等方面探究了医用TiMo合金的国内外研究概况。从制备方法、孔隙特性和力学性能等角度探究了医用多孔TiMo合金的研究现状,并探讨了未来可能的研究方向。

热处理对Ti-Mo合金组织及硬度的影响

对TiMo合金进行不同温度固溶处理,研究组织演变规律、硬度随温度的变化规律及其再结晶温度。结果表明:从750℃到820℃固溶,硬度呈现降低-升高-降低的变化规律;3%的α相含量与平均晶粒尺寸31.8μm的β晶粒混合组织形态具有硬度最小值(251.8 HV5);合金的相变点为790～800℃;合金再结晶起始温度为760℃,完全再结晶温度为770℃。