热处理条件对PVA薄膜阻氢性能的影响.pdfVIP

　第 15 卷 　第 2 期 强 激 光 与 粒 子 束 Vol. 15 ,No. 2 　 　2003 年 2 月 HIGH POWER LASER AND PARTICL E BEAMS Feb. ,2003 　 文章编号 (2003) 热处理条件对 PVA 薄膜阻氢性能的影响 1 1 1 2 2 2 陈晓军 , 　傅依备 , 　罗顺忠 , 　李 　波 , 　林 　波 , 　初巧妹 ( 1. 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900 ;2 . 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900) 　　摘 　要 : 　采用 XRD 测定了 PVA 薄膜在不同热处理条件下的结晶度 ,并用自行设计的渗氢系数测量系统 研究了在不同热处理条件下的 PVA 薄膜阻氢性能的变化规律。结果表明 ,PVA 薄膜的热处理温度越高 ,其结 晶度越高 ,越有利于提高 PVA 薄膜的阻氢性能 ,但热处理温度宜选择在 180 ℃以下 , 以防止 PVA 薄膜热降解 , 另一方面 ,在 PVA 的玻璃化转变温度以下进行热处理同样能够提高 PVA 薄膜的阻氢性能 ,而醇解度较低的 PVA 薄膜在玻璃化转变温度以下经热处理后的阻氢性能提高的幅度较大。 　　关键词 : 　PVA 薄膜 ; 热处理条件 ; H ; 渗透系数 2 　　中图分类号 : TQ317. 533 　　　　文献标识码 :A ( ) ( ) β 　　为解决激光惯性约束聚变 ICF 靶丸中阻氢层 PVA 受 射线辐照后氢及其同位素渗透率升高、阻氢性 能下降的问题 ,采取对靶丸进行后处理的方法[1～6 ] 。通常采用热处理的方法提高 PVA 的结晶度 , 以达到降低 氢气渗透率的目的 ,如美国Lawrence Livermore 国家实验室的Alan K. Burnham 等人[2 ]发现将空心塑料氘氚燃 料容器在 60 ℃热处理24h 后 ,燃料在容器中的泄漏时间常数由 24h 增加到 100h ;而 KMS 聚变公司的 Scott 等 人[3 ]用另外一种热处理方法 ,即把空心塑料氘氚燃料容器在 180 ℃处理5min , 同样能够提高容器对氘氚燃料的 保存时间。KMS 聚变公司的 Doletsky 等人[7 ]于 1977 年测定了 D2 和 D T 在几种不同分子量的 PVA 微球中的 渗透率 ,总的趋势是随着 PVA 分子量的增加 ,D2 和 D T 在 PVA 微球中的渗透率减小。本文主要研究热处理 条件对 PVA 薄膜阻氢性能的影响 ,考察 PVA 膜结晶度与其热处理条件的关系 ,并在自行设计的渗氢率测量系 统上 ,测定 PVA 薄膜经热处理之后的渗透率的变化。 1 　实验部分 1 . 1 　试剂 ( ) ( 　　试剂均为 ACROS OR GAN ICS 公司生产的 PVA9595 分子量 95 000 ,醇解度 95 % 和 PVA93. 4100 分子 ) 量 93 400 ,醇解度 99 %～100 % 。 1 . 2 　不锈钢滤片的预处理 　　微孔不锈钢滤