论文部分内容阅读
对样品进行初始升温的预加热冲击实验在弹头/装甲材料优选、核武器点火时间精确确定、激光惯性约束聚变机理研究等工程领域有着重要的应用背景,同时也可以为地球内部组成、状态和发展衍化等物理、化学问题的解决提供新的有效研究手段。作为高压物理研究中广泛使用的标准物质和支撑材料,钼在靶室内部的氧化环境和较高预加热温度下的防氧化保护是亟待解决的工程问题之一。针对该问题,本文的主要研究内容和结果包括几个方面:1、通过文献调研,对钼的氧化机理、防氧化涂层性能要求,涂层材料、结构和制备工艺有一定了解,选定卤化物包埋法在钼基体表面制备MoSi2涂层作为候选方案,并对相应制备工艺进行了优选。2、立足于实验室现有条件,重新设计和加工出适用于卤化物包埋法制备MoSi2涂层的固体渗处理装置,重点解决了较高温度和内部压力下反应产物的泄露问题。3、通过对渗剂成分、比例的优化选取和调整,制备出表观状态良好的防氧化涂层。经X射线衍射分析和扫描电子显微镜观察,该涂层的主要成分是MoSi2,且组织结构紧密、具有较好的展平。4、模拟预加热冲击实验的升温方法,采用电磁感应方式对钼基体、制备有MoSi2防氧化涂层的工件在空气中加热至1600℃C并保温5min。分析发现,MoSi2涂层对钼基体有很好的保护作用,5 min时间内有较好的稳定性。5、针对冲击加载设备的特点和要求,设计并加工出适用于钼金属电磁感应加热的样品保护装置,样品仓、下部支撑、热屏蔽组件和样品共同组成密闭腔室,可以采用氩气洗气方式在不破坏靶室真空的条件下对样品进行有效的防氧化保护。加热实验表明,这种方案对钼金属保护效果明显。总的来说,本文制备出了适用于预加热冲击实验的、钼的MoSi2防氧化涂层,设计并加工出防氧化保护装置。两种方案结合,可在1600℃高温下对钼基体进行较长时间、有效的防氧化保护。今后工作中,将进一步优化涂层制备工艺和装置设计,以求对样品进行更高温度的防氧化保护。