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Preparation of Al2O3/Y2O3 composite coating for deuterium permeation reduction

Journal of Rare Earths 2020年第11期38卷 1237-1242,I0004页

作者： Weijing Wang Qinghe Yu Xiaopeng Liu Zheng Lu National Engineering Research Center of Nonferrous Metals Materials and Products for New Energy GRINM Group Co.Ltd.Beijing 100088China GRIMAT Engineering Institute Co. Ltd.Beijing 101407China General Research Institute for Nonferrous Metals Beijing 100088China School of Materials Science and Engineering Northeastern UniversityShenyang 110819China

A tritium permeation barrier is required in fusion blankets for the reduction of fuel loss and radiological *** this study,an Al2O3/Y2O3 composite coating was prepared on 316 L stainless steel by radiofrequency magnetron sputtering in order to improve the tritium permeation *** microstructure and the phase composition of the Al2O3/Y2O3 composite coating are observed by scanning electron microscopy,transmission electron microscopy and grazing incidence X-ray ***,Auger electron spectroscopy was used to characterize the depth profiles of Al,Y and O *** results clearly indicate that the Al2O3/Y2O3 composite coating is fully dense and the total thickness is approximately 340 *** Al2O3/Y2O3 coating consists of an amorphous Al2O3 and the cubic Y2O3,in which Al,Y and O elements are homogeneously distributed in the vertical base ***,the deuterium permeation property of the Al2O3/Y2O3 composite coating was measured by the gas phase permeation *** results show that the introduction of an interface and the existence of a tiny amount of micro-defects improve the deuterium resistance of the Al2O3/Y2O3 coating,and its deuterium permeation reduction factor is 536-750 at 873-973 ***,it is concluded that the Al2O3/Y2O3 co mposite coating as deuterium permeation barrier can significa ntly enha nce the deuterium permeation resistance property.

关键词： Deuterium permeation barrier Al2O3 coating Y2O3 coating Composite coating Rare earths

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