铀表面纳米铌镀层的组织结构与力学性能研究

摘要

采用磁控溅射离子镀技术在贫铀表面以不同偏压制备了铌镀层,利用X射线衍射仪和扫描电镜对镀层的组织结构进行了表征,采用纳米压痕仪与摩擦磨损仪对镀层的力学性能进行了分析。结果表明:铌镀层平整致密,但存在靶材飞溅颗粒形成的镀层缺陷,铌镀层为体心立方结构,镀层存在择优取向与晶粒细化等特性且为纳米镀层;铌镀层为典型的柱状结构。铌镀层在加载卸载压力的过程中发生了一定的弹性变形和塑性变形,-500 V脉冲偏压所得铌镀层具有较好的综合力学性能,其弹性模量和纳米硬度分别为195.1 GPa,12.9 GPa,摩擦系数约为1.0。