锆-2合金在过热蒸汽中形成氧化膜的电子显微镜研究

摘要

应用电子显微镜研究了锆-2合金在613k和773k过热蒸汽中形成的氧化膜,对节状腐蚀也进行研究。黑色氧化膜中存在立方、四方和单斜三种晶体结构的氧化锆,随着温度升高,立方和四方的比例减少。当氧化膜变成白色后,完全转变成了单斜结构。从高分辩电子衍衬图象中可以看到黑色氧化膜的晶体是由～20nm大小的嵌锒块组成,在(100)和(101)晶面上存在一些晶面间距较大的地区,这可能与锡原子的聚集片有关。在氧化膜与金属界面处,节状腐蚀斑形似“花菜”向金属基体内生长,“花菜”表面留下波纹痕迹,这可能与节状腐蚀生长快的特性有关。在白色氧化膜中,可以观察到晶界上存在空洞(<10nm)。根据本实验结果,对作者过去提出的节状腐蚀形成模型作了进一步的讨论。