外磁絕緣型強(qiáng)流脈沖離子源特性及其改性熱障涂層應(yīng)用.pdf

1、本文研究了磁場對(duì)TEMP-6外磁絕緣型強(qiáng)流脈沖離子源特性的影響。無外加磁場時(shí)，磁絕緣表征參數(shù)導(dǎo)流系數(shù)P在二極管中等離子體產(chǎn)生后隨時(shí)間迅速增大，等離子體快速擴(kuò)展，導(dǎo)致二極管短路，無離子束輸出。隨著外加磁場強(qiáng)度從1.1Bcrit增加到1.7Bcrit，導(dǎo)流系數(shù)P隨時(shí)間緩慢增大，等離子體的擴(kuò)展得到有效地抑制，相應(yīng)二極管電流減小，而束流密度、離子流和離子流產(chǎn)生效率增大，當(dāng)外加磁場強(qiáng)度進(jìn)一步增大到2Bcrit，二極管電流，束流密度和離子流均減小，

2、而離子流產(chǎn)生效率與磁場強(qiáng)度為1.7Bcrit條件相近。在外加磁場強(qiáng)度為1.7Bcrit時(shí)，獲得適用于材料表面改性的離子源優(yōu)化的工作參數(shù)為：二極管峰值電壓為420kV，離子加速電壓為350kV，二極管電壓脈沖寬度為70ns(FWHM)，二極管電流為37kA，離子束流密度為350A/cm2，離子流約為11kA和離子流產(chǎn)生效率約為30％。 采用EB-PVD方法沉積熱障涂層，其粘結(jié)層為NiCoCrAlY，陶瓷層為7wt％Y2O3部分穩(wěn)定

3、的ZrO2(YPSZ)，其表層為單一的四方(t)ZrO2相，其表層比較致密，但有一定的粗糙度，表面存在一些凸出來的斑點(diǎn)狀ZrO2柱狀晶，柱狀晶粒簇?fù)沓蓤F(tuán)，團(tuán)簇間存在間隙。經(jīng)強(qiáng)流脈沖離子束輻照，其陶瓷層相結(jié)構(gòu)不變；表面柱狀晶特征消失，出現(xiàn)典型的熔融形貌，表面光滑化，頂層間隙被重熔填實(shí)，形成微米厚致密封頂層。在1050℃×1h循環(huán)氧化條件下，經(jīng)HIPIB輻照熱障涂層與原始樣相比，僅有少數(shù)區(qū)域觀察到比較嚴(yán)重的氧化和少部分氧化物伸入到粘結(jié)層內(nèi)，