U-Cu金属间化合物的制备与表征

摘要

为提高核工程系统中核材料的相容性和安全性,贫铀金属间化合物的物理化学行为十分值得关注,铀金属间化合物特性研究及其相容性预测需要制备并表征这些金属间化合物.文中采用热压扩散连接方法,制备了U-Cu金属间化合物,利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、纳米压痕仪等表征了化合物的形貌、成分和力学性能(如弹性模量、硬度等).结果表明:在一定压力和温度作用下,在金属铀和铜界面获得了一定厚度的金属间化合物.扩散层成分为铜和铀,n(Cu)/n(U)约为4∶1.对界面化合物进行了微区纳米压痕测试,结果显示U-Cu化合物弹性模量为121GPa,压入硬度为5.2GPa,热膨胀系数为5.5×10-5～7.3×10-5K-1.U-Cu化合物的应变硬化效应比金属铀的明显,金属铀应变率效应比U-Cu化合物的明显.