發(fā)布時(shí)間：2020-12-14 09:00

　　鋯合金具有小的中子吸收截面、輻照穩(wěn)定性,足夠的機(jī)械強(qiáng)度,與冷卻劑、裂變產(chǎn)物及燃料的相容性,優(yōu)異的加工特性,廣泛應(yīng)用于核反應(yīng)堆包殼以及其他關(guān)鍵部件。隨著核反應(yīng)堆燃耗的增加,急需提高現(xiàn)有鋯合金包殼的耐腐蝕性。石墨烯以其特殊的結(jié)構(gòu)以及優(yōu)異的導(dǎo)熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、超疏水性,在防腐蝕領(lǐng)域有著巨大的潛力。本論文采用PECVD方法在鋯合金表面原位生長(zhǎng)垂直石墨烯,利用電化學(xué)方法和高溫氧化試驗(yàn)系統(tǒng)研究鋯合金表面垂直石墨烯的電化學(xué)耐腐蝕性和抗氧化性,揭示其耐腐蝕機(jī)理。本文采用PECVD在鋯合金表面制備垂直石墨烯薄膜（VFG）,通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù),得到了當(dāng)氣體流比量為Ar/CH4:10:90、溫度為600℃、生長(zhǎng)時(shí)間為60min,氣體壓強(qiáng)為500Pa時(shí),可得到缺陷最少、密集程度最高的超疏水結(jié)構(gòu)的垂直石墨烯,其潤(rùn)濕角達(dá)119°。VFG與鋯合金基體之間存在結(jié)晶碳層,兩者之間結(jié)合良好;VFG的高度約為100nm,透射電鏡結(jié)果顯示VFG層數(shù)為3-5層,屬于少層石墨烯。Na Cl溶液和KOH溶液的長(zhǎng)期浸泡實(shí)驗(yàn)和電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明,鋯合金的腐蝕電阻隨時(shí)間變化,呈現(xiàn)先急劇增大再減小再增大的規(guī)律,波動(dòng)明顯,變化大于5000... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋯合金氧化腐蝕機(jī)理示意圖

殊的涂層結(jié)構(gòu)對(duì)于金屬材料和外部環(huán)境中的氧化性氣體當(dāng)于一個(gè)隔離保護(hù)層，直接隔離兩者之間的聯(lián)系，從而而起到保護(hù)金屬基體的作用[20-21]。烯的結(jié)構(gòu)與性能，簡(jiǎn)而言之就是單層的石墨，是由 sp2雜化的碳原子以而成的沒有固定邊界的理想完美二維晶體材料，碳原子元環(huán)的形式結(jié)合成鍵, 如圖 1-3 所示[22]。石墨的層間作剝離形成一層層薄薄的石墨片，這些只有一個(gè)碳原子厚石墨烯。它是目前世界上最薄的材料，厚度只有 0.334.142nm，每個(gè)晶格由互成 120°的三個(gè) σ 鍵連接，形成穩(wěn)定烯具有非常優(yōu)異的機(jī)械性能。石墨烯每層中包含很多碳和 sp2雜化軌道平面是相互垂直的，因此可以形成貫穿。大 π 鍵中的電子并不限制于兩個(gè)原子之間，而是非定維晶體中自由運(yùn)動(dòng)，賦予石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電性。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文納米材料多種多樣，既有零維的富勒烯 C60、一維的碳納米管（石墨烯以及三維的石墨和金剛石[23]。石墨烯是組成其他碳納米構(gòu)單元，將石墨烯曲翹包覆可以形成零維的富勒烯，卷曲可以形米管，而由一層層的石墨烯通過(guò)疊加而成石墨和金剛石材料，如

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2916170