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二硼化锆靶材及薄膜制备技术研究

二硼化锆靶材及薄膜制备技术研究

作者：刘朋闯中国工程物理研究院

学位级别：硕士

ZrB2薄膜附着在UO2燃料芯块表面作为一体化可燃毒物而在反应堆中得以应用。本文利用ZrB2粉末作为原料,分别采用常压烧结、热压烧结(HP)、放电等离子体烧结(SPS)等技术制备ZrB2陶瓷。将ZrB2块体加工成ZrB2靶材,采用磁控溅射方法,在单晶Si... 详细信息

ZrB2薄膜附着在UO2燃料芯块表面作为一体化可燃毒物而在反应堆中得以应用。本文利用ZrB2粉末作为原料,分别采用常压烧结、热压烧结(HP)、放电等离子体烧结(SPS)等技术制备ZrB2陶瓷。将ZrB2块体加工成ZrB2靶材,采用磁控溅射方法,在单晶Si及UO2芯块表面制备ZrB2薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、纳米压痕等手段对ZrB2块材及膜层的形貌、物相、成分、模量和硬度进行了分析表征。采用热循环冲击、拉伸和划痕等多种方法对膜基结合性能进行了表征,得到以下一些结果。采用常压烧结法、热压烧结法和放电等离子体烧结法均能实现ZrB2粉体的烧结。其中热压烧结未处理ZrB2粉末即可得到相对密度约为84.7%的ZrB2致密体,采用加烧结助剂的粉末可得烧结体的相对密度约为91.5%,采用球磨细粉可以得到烧结体的相对密度约为99.1%,采用加烧结助剂并且经球磨处理的细粉可以得到几乎全致密的烧结体。放电等离子体烧结法获得了相对密度为76.7%的ZrB2烧结体,常压烧结法获得的ZrB2烧结体相对密度约为71.0%。采用常压烧结法获得的大块烧结体经加工能制成满足磁控溅射制备ZrB2薄膜所需的靶材。采用磁控溅射的方法,利用低密度靶材与高密度靶材制备均可以制备出ZrB2薄膜,在同样的工艺条件下,所得薄膜形貌与成分均很相近。纳米压痕方法测得Si片表面ZrB2膜层的模量和硬度分别为340GPa和40GPa;采用本研究所选方法及工艺制备出的ZrB2膜层与基体有着良好的结合性能。膜层可以承受80℃到600℃快速升降温五次这样一个热循环而仍然与基体紧密结合。划痕实验测得膜层的临界载荷约为450mN。结果表明,采用磁控溅射方法在Si片及UO2芯块表面制备出的ZrB2膜层生长致密、均匀且与基体结合良好。这说明采用磁控溅射方法在核燃料U02芯块表面制备ZrB2薄膜的技术是可行的。

关键词：二硼化钻烧结靶材磁控溅射薄膜

Si和UO_2芯块表面ZrB_2薄膜的制备和表征

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稀有金属材料与工程 2015年第3期44卷 723-726页

作者：刘朋闯刘婷婷庞晓轩王庆富张鹏程王志刚中国工程物理研究院四川绵阳621900 中核包头核燃料元件股份有限公司内蒙古包头014035

Zr B2薄膜作为可燃中子毒物在反应堆上得以应用。本研究采用磁控溅射的方法在Si(111)和UO2芯块表面制备了Zr B2薄膜。利用扫描电镜(SEM)对薄膜的表面与截面形貌进行了观察,利用X射线衍射(XRD)仪、X射线能谱(EDS)、X射线光电子谱(XPS)对... 详细信息

Zr B2薄膜作为可燃中子毒物在反应堆上得以应用。本研究采用磁控溅射的方法在Si(111)和UO2芯块表面制备了Zr B2薄膜。利用扫描电镜(SEM)对薄膜的表面与截面形貌进行了观察,利用X射线衍射(XRD)仪、X射线能谱(EDS)、X射线光电子谱(XPS)对薄膜的物相及成分进行了表征,采用热循环以及划痕法对膜层与基体的结合性能进行考核。结果表明,所制备的薄膜为Zr B2薄膜且膜层较为纯净,基本只含有Zr和B 2种元素;Zr B2膜层和UO2基体结合性能良好,膜层生长致密均匀;膜层破坏的临界载荷约为455 m N。

关键词：二硼化锆磁控溅射薄膜

U-10Zr/Zr-4合金界面的微观结构及生长动力学研究（英文）

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稀有金属材料与工程 2018年第9期47卷 2675-2681页

作者：张羽廷王鑫刘朋闯曾钢庞晓轩贾建平盛六四张鹏程表面物理与化学重点实验室四川江油621908 中国科学技术大学核科学技术学院安徽合肥230029 中国工程物理研究院材料研究所四川绵阳621907

为研究U-Zr合金与Zr-4合金之间的相容性和扩散行为,采用真空热压扩散法制备U-10wt%Zr/Zr-4扩散偶,随后在高真空中580~1100℃高温热处理样品。采用扫描电镜和透射电镜分析检测扩散偶的界面微观结构和元素分布。系统研究了两种合金之间的... 详细信息

为研究U-Zr合金与Zr-4合金之间的相容性和扩散行为,采用真空热压扩散法制备U-10wt%Zr/Zr-4扩散偶,随后在高真空中580~1100℃高温热处理样品。采用扫描电镜和透射电镜分析检测扩散偶的界面微观结构和元素分布。系统研究了两种合金之间的相容性。δ-UZr_2层和厚约20nm的富铀层形成于热压扩散法制备的样品界面。测量了合金界面扩散系数常数和扩散激活能,分别为(4.23±0.63)×10^(-6)m^2/s和(160.73±1.67) kJ/mol。结果表明U-10wt%Zr/Zr-4扩散偶的扩散系数大于U-Zr合金的,特别是在低温段。

关键词：金属型核燃料包壳界面互扩散混合堆

热压烧结ZrB_2/Ni复相陶瓷的显微结构

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功能材料 2014年第B12期45卷 44-48页

作者：庞晓轩刘朋闯刘婷婷李强王庆富张鹏程中国工程物理研究院四川绵阳621907

采用热压烧结法在1 950℃/50 MPa/1 h工艺条件下分别对二硼化锆(ZrB2)粗粉、高能球磨超细粉及两者均添加Ni烧结助剂的4种粉末进行烧结。采用阿基米德排水法测定不同烧结体的密度,采用扫描电子显微镜(SEM)及其附带的能谱仪(EDS)研究烧结... 详细信息

采用热压烧结法在1 950℃/50 MPa/1 h工艺条件下分别对二硼化锆(ZrB2)粗粉、高能球磨超细粉及两者均添加Ni烧结助剂的4种粉末进行烧结。采用阿基米德排水法测定不同烧结体的密度,采用扫描电子显微镜(SEM)及其附带的能谱仪(EDS)研究烧结体形貌及成分。研究结果表明,纯相ZrB2粗粉的烧结致密化过程为温度和压力作用下的球形颗粒切面接触及烧结颈传质;球磨细化后纯相ZrB2粉体的烧结致密化主要得益于粉体表面积及烧结活性的增大;金属Ni烧结助剂对ZrB2粗粉及细化粉体的烧结致密化均能起到促进作用;对ZrB2粗颗粒而言,Ni元素主要分布在粗颗粒交界处或残留孔隙内,起到增大ZrB2颗粒间的接触面积及烧结颈传质速率的作用;对ZrB2超细粉而言,Ni元素主要分布在ZrB2晶界处,促进了ZrB2晶粒间的互扩散及微细孔隙的进一步缩小。

关键词： ZrB 热压助剂显微结构

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ZrB_2体材及薄膜制备技术研究

真空科学与技术学报 2014年第6期34卷 636-639页

作者：刘朋闯庞晓轩王庆富张鹏程李强王志刚中国工程物理研究院材料研究所绵阳621900 中核包头核燃料元件股份有限公司包头014035

采用冷等静压成型结合高温烧结的方法制备ZrB2体材,并用磁控溅射方法在UO2芯块表面制备出ZrB2薄膜。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱对烧结体及膜层的物相、形貌和成分进行了表征。采用热循环冲击的方法测试膜基结合性能。结... 详细信息

采用冷等静压成型结合高温烧结的方法制备ZrB2体材,并用磁控溅射方法在UO2芯块表面制备出ZrB2薄膜。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱对烧结体及膜层的物相、形貌和成分进行了表征。采用热循环冲击的方法测试膜基结合性能。结果表明,所制体材能够满足磁控溅射制备ZrB2薄膜的需求。体材和膜层均为单相ZrB2,ZrB2薄膜生长均匀、致密且与基体有着良好的结合性能,膜层可以承受80℃到600℃快速升降温5次的热循环而仍然与基体紧密结合。

关键词： ZrB2 体材薄膜结合性能

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热压烧结制备高密度ZrB_2陶瓷

中国陶瓷 2012年第5期48卷 52-55页

作者：刘朋闯庞晓轩刘婷婷王庆富张鹏程表面物理与化学重点实验室绵阳621907 中国工程物理研究院绵阳621900

在烧结温度和压力为1950℃和50MPa条件下,分别对ZrB2的原始粉末、球磨粉末、加助烧剂的粉末以及既加助烧剂又进行球磨的粉末进行热压烧结实验。采用阿基米德排水法测出了ZrB2陶瓷的密度;利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(T... 详细信息

在烧结温度和压力为1950℃和50MPa条件下,分别对ZrB2的原始粉末、球磨粉末、加助烧剂的粉末以及既加助烧剂又进行球磨的粉末进行热压烧结实验。采用阿基米德排水法测出了ZrB2陶瓷的密度;利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱(EDS)等手段对粉体和烧结产物的物相、形貌以及成分进行了表征。结果表明:球磨且加助烧剂镍的粉体烧结所得样品致密性最好,相对密度为99.375%,接近全致密;球磨细粉烧结所得样品次之,相对密度为99.09%;添加助烧剂粉末烧结所得样品相对密度为91.45%;用原始粉末烧结所得样品致密性最差,相对密度为84.7%。采用排水法所测得密度结果与扫描电镜观察所得致密性情况一致。

关键词：二硼化锆热压烧结致密度

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二硼化锆靶材制备技术研究

二硼化锆靶材制备技术研究

一类4维3-李代数上的O-算子及导出的3-Pre-李代数

2011中国材料研讨会

作者：刘朋闯张鹏程庞晓轩中国工程物理研究院表面物理与化学国家重点实验室

＜正＞ZrB2薄膜作为核反应堆燃料芯块的可燃中子毒物而得以应用。本文采用等静压成型加高温烧结的方法制备出ZrB2靶材,以满足磁控溅射ZrB2薄膜的需要。利用XRD、SEM、EDS等手段对烧结产物的物相及形貌进行了表征,并与粉体进行比较。

关键词：

来源： cnki会议评论

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浙江师范大学学报(自然科学版) 2025年第1期48卷 21-29页

作者：程紫莹吕家凤亢闯闯浙江师范大学数学科学学院

李代数的Operad理论应用于3-李代数，可自然地构造出3-Pre-李代数，其与Pre-李代数有很多相似的性质.利用4维复3-李代数的分类以及3-李代数和O-算子的结构常数的关系，使用Maple软件求解三次非线性方程组，对一类4维复3-李代数上与伴随... 详细信息

李代数的Operad理论应用于3-李代数，可自然地构造出3-Pre-李代数，其与Pre-李代数有很多相似的性质.利用4维复3-李代数的分类以及3-李代数和O-算子的结构常数的关系，使用Maple软件求解三次非线性方程组，对一类4维复3-李代数上与伴随表示相结合的O-算子进行了刻画.此外，利用所得结果，给出了这些O-算子导出的26个3-Pre-李代数的例子.

关键词： 3-Pre-李代数 O-算子 3-李代数 Pre-李代数

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金融助力新质生产力发展探析

当代县域经济 2025年第1期 92-96页

作者：王志季李燕萍刘朋四川青神农商银行

新质生产力是马克思主义生产力理论的创新和发展。发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点。金融供给侧结构性改革必须建设具有高度适应性的现代金融体系,主动适应高质量发展,在推动新质生产力加快形成方面发挥重要作用... 详细信息

新质生产力是马克思主义生产力理论的创新和发展。发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点。金融供给侧结构性改革必须建设具有高度适应性的现代金融体系,主动适应高质量发展,在推动新质生产力加快形成方面发挥重要作用。要积极做好金融“五篇大文章”,通过理论创新、实践创新、制度创新、文化创新以及产品服务创新等路径,不断提升支持新质生产力加快形成的效率,促进金融与新质生产力的良性互动。

关键词：新质生产力金融供给金融“五篇大文章”