石墨涂层对铀抗蚀性能的影响研究.pdfVIP

　第 27 卷 第 1 期 核 　化 　学 　与 　放 　射 　化 　学 Vol . 27 No . 1 　 2005年 2 月 J our nal 　of 　N uclear 　and 　Radiochemi st ry Feb . 2005 　　文章编号 (2005) 0 1002704 石墨涂层对铀抗蚀性能的影响研究 张广丰 , 汪小琳 , 杨维才 , 罗文华 , 熊必涛 , 卢勇杰 中国工程物理研究院 , 四川 绵阳　62 1900 摘要 :为了提高铀的抗氧化腐蚀能力 ,利用石墨的粘附特性 ,在铀表面涂覆一层石墨 ,并进行真空热处理 ,在 100 ℃条件下对热处理后的样品进行氧化腐蚀试验 。结果表明 ,在测量腐蚀增重时间内,无论是初始氧化腐 蚀还是长时间氧化腐蚀 ,经过真空热处理后的石墨层均能够起到对铀表面的保护作用 。对不同热处理工艺参 数对抗腐蚀性的影响进行了探讨 ,认为涂覆石墨层的铀表面经真空热处理后 ,表面膜层所发生的变化是提高 铀表面抗腐蚀性的主要原因。 关 键 词 : 铀 ; 石墨 ; 真空热处理 ; 腐蚀 中图分类号 : TL 2 146 　　文献标识码 : A 　　铀的化学性质非常活泼 ,极易与环境中的氧 1 　实验部分 气 、水蒸汽等物质发生反应而被氧化腐蚀 。抗腐 蚀方法有 :如在金属铀表面注入碳离子[ 1 ] 或碳氧 1 1 　试样和试剂 离子[2 ] ,用 CO[ 3 ] 或 CO2 [4 ] 对金属铀表面进行钝化 1 1 1 　试样 　金属铀片: 5 mm ×2 mm , 18 mm 处理等 ,都可以提高铀材料的抗蚀性能 。文献[ 5 ] ×3 mm ,分别用于氧化腐蚀和 X 射线衍射分析 。 ( ) 试样中杂质碳的质量分数约为 1 1 ×10 - 4 ,其它 认为 ,钝化膜层中生成的碳化物 或含氧碳化物 可能起着关键作用 ,而在材料表面镀膜也可以对 金属元素杂质的质量分数 223 ×10 - 4 。 [ 6 ] 1 12 　试剂 　石墨粉 ,纯度 9985 % ,粒度 30 基体起到很好的保护作用 。黄桂芳等 在类金刚 μ 石膜涂层对不同基体在 N aCl 溶液中耐蚀行为的 m ,上海胶体化工厂生产 ;A r ,纯度 9999 % ,西 影响研究中指出 ,类金刚石膜在 N aCl 溶液中有 南化工研究院生产 ;O2 ,纯度 995 % ,西南化工 较好的耐蚀性能 。文献[7 ]认为 ,石墨是金刚石的 研究院生产 ;实验所用水为蒸馏水 ;其它化学试剂 同素异形体 ,在室温下 ,除强氧化物质及部分卤素 均为分析纯 。 以外 ,石墨几乎在所有的化学介质中都是稳定的。 12 　实验设备 石墨具有粘附固体表面的能力 , 当用石墨涂抹固 简易真空热处理系统示于图 1 。CS10 11AB 体铀表面时 ,能形成附着薄膜 。但是这种涂覆方 型电热鼓风干燥箱 ,重庆银河试验仪器有限公司 法形成的石墨薄膜 ,对铀表面的保护作用很弱 。 生产 ; STA449C 型综合热分析仪 , 天平感量为 μ 后经研究发现 ,对涂覆后的铀样品在一定温度范 0 1 g ,德国耐弛仪器制造有限公司制造 ;A T20 1 围内进行真空热处理后 ,可以提高其抗蚀性能 。 型天平 , 瑞士 Met t ler toledo 公司生产 , 感量为