论文摘要
SiC具有优良的抗辐射性能和高的热传导性，氢及其同位素在SiC中的扩散系数比在金属中低的多，因而具有很好的阻氢效果，适合作容器内壁的阻氢涂层材料。虽然国内外众多科研机构在SiC涂层阻氢机理方面做了大量的研究工作，但是，对于实际应用中的工艺改进却少有论述。本工作对不同工艺离子束混合制备的SiC-C涂层，研究SiC-C涂层阻氢性能及其影响因素，为SiC-C涂层实际应用提供依据。对离子束混合沉积技术（ion beam mixing）在不锈钢和碳钢基体上沉积SiC-C涂层进行加热去氩处理（200℃／30min，400℃／30min），研究涂层加热去氩处理对辐照氢离子分布的影响。部分氢离子辐照样品进行后加热处理（300℃／20min、600℃／20min、900℃／20min），研究氢在SiC-C涂层中的热稳定性。红外光谱研究氢离子辐照SiC-C涂层的微观结构；二次离子质谱仪（SIMS）研究涂层元素的深度分布及其原子团状态；扫描电镜（SEM）观察涂层表面形貌。由此，研究不同工艺条件下制备的涂层的阻氢性能，研究氢元素在SiC-C涂层中的热稳定性和不同基团的热稳定性。结果表明：（1）对SiC-C涂层热稳定性研究表明，加热至300℃，SiC-C涂层中的氢含量下降不多，说明绝大多数氢仍稳定在SiC-C涂层中；温度升高至600℃时，涂层中的氢含量已有明显下降；900℃时，氢已不在SiC-C涂层中，说明此时的涂层已失去了阻氢能力。（2）离子束混合沉积的SiC-C涂层进行不同温度的加热去氩处理使更多的氢被束缚在涂层中。从而有效提高涂层的阻氢性能。（3）Cu元素的加入在SiC-C涂层和基体之间起到了一个过渡的作用，提高了涂层与基体的结合强度。