Влияние плазменных вакуумно-дуговых покрытий CrN, CrAl и Al₂O₃ на процесс насыщения дейтерием сплава Zr + 1 % Nb

Abstract

В работе была исследована водородная проницаемость плазменных бескапельных покрытий CrN, CrAl и Al₂O₃, осажденных на сплав Zr + 1 % Nb. Для измерения пространственно-концентрационных распределений дейтерия в исходном сплаве циркония и в сплаве с покрытиями после насыщения из газовой фазы при температуре 300–600 °С был использован метод ядерных реакций. Насыщение осуществлялось при давлении дейтерия PD = (2–9)•10–3 Па, время насыщения составило 120 мин; также использовался метод ионной имплантации. Было выявлено, что покрытия CrN, CrAl и Al₂O₃ выступают защитным барьером, защищая цирконий от взаимодействия с изотопом водорода. Дейтерий не проникает в объем образцов с покрытиями, адсорбируясь в их приповерхностных областях.

В роботі досліджена воднева проникність плазмових безкрапельних покриттів CrN, CrAl і Al₂O₃, нанесених на сплав Zr + 1 % Nb. Для вимірювання просторово-концентраційних розподілів дейтерію у вихідному сплаві цирконію і в сплаві з покриттями після насичення з газової фази при температурі 300–600 °С застосовувався метод ядерних реакцій. Насичення здійснювалося за умов тиску дейтерію PD = (2–9)•10–3 Па, час насичення становив 120 хвилин; також застосовувався метод іонної імплантації. Було виявлено, що покриття CrN, CrAl і Al₂O₃ виступають захисним бар’єром, захищаючи цирконій від взаємодії з ізотопом водню. Дейтерій не проникає в об’єм зразків з покриттями, адсорбуючись в їх приповерхневих областях.

In this work the hydrogen permeability of plasma not drop coatings CrN, CrAl and Al₂O₃, deposited on alloy Zr + 1 % Nb. To measure the space-deuterium concentration distributions in the source of zirconium alloy and alloy coated after saturation of the gas phase at a temperature of 300–600 °C was used method of nuclear reactions. Saturation carried out under conditions of pressure deuterium PD = (2–9)•10–3 Pa, the saturation time was 120 minutes; also used the method of ion implantation. It was found that the coating CrN, CrAl and Al₂O₃ serve protective barrier, protecting the interaction of zirconium isotope of hydrogen. Deuterium does not penetrate into the bulk samples coated, adsorption their surface areas.