TiB-,2--C復(fù)合陰極涂層的導(dǎo)電性能、耐壓強(qiáng)度及抗鈉滲透性能的研究.pdf

1、本文在“973”計(jì)劃和“863”計(jì)劃的資助下，以提高TiB<,2>/C復(fù)合可潤濕性陰極涂層的綜合性能為目標(biāo)，研究炭質(zhì)添加劑種類與粒度、TiB<,2>含量與粒度、碳纖維長度等因素對(duì)涂層的導(dǎo)電性能、耐壓強(qiáng)度和抗鈉滲透性的影響。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下： (1)在測定TiB<,2>粉末的物相與元素組成并選擇理想TiB<,2>粉末原料的基礎(chǔ)上，研究了涂層的TiB<,2>含量以及平均粒度對(duì)電阻率的影響。結(jié)果表明，TiB<,2>含量從30

2、wt％增加到60 wt[％]時(shí)，炭化后涂層的室溫電阻率由31.2μΩm減小到23.8μΩm；TiB<,2>(含量為60％)平均粒度從12 μm減小到1μΩm時(shí)，在960℃時(shí)涂層電阻率由76.1μΩm減小到38.4μΩm。 (2)研究了涂層的炭質(zhì)添加劑種類(包括石油焦、石墨和電煅無煙煤，其含量為25％)和粒度對(duì)電阻率的影響。結(jié)果表明，在960℃下，石墨作為添加劑的TiB<,2>/C涂層電阻率最小(20.3μΩm)，電煅無煙煤添

3、加劑涂層電阻率最大(87.2μΩm)；以石油焦作為炭質(zhì)添加劑時(shí)，涂層的電阻率隨著炭質(zhì)添加劑粒度的增大而減小。 (3)炭質(zhì)添加劑與TiB<,2>顆粒大小影響涂層內(nèi)部導(dǎo)電鏈的組成，粒度的大小決定其比表面積的大小，影響TiB<,2>顆粒之間直接接觸的幾率，從而涂層電阻率隨之變化。 (4)研究了碳纖維長度(其含量為1.5wt％)對(duì)涂層耐壓強(qiáng)度和電阻率的影響。結(jié)果表明，碳纖維長度對(duì)涂層耐壓強(qiáng)度影響顯著，隨著碳纖維長度的

4、增大而涂層耐壓強(qiáng)度增大，當(dāng)碳纖維長度達(dá)到6 mm時(shí)，耐壓強(qiáng)度最大為39.2MPa，碳纖維長度增加到9 mm，耐壓強(qiáng)度有所下降；涂層電阻率隨著碳纖維長度的增加而逐漸降低，特別是碳纖維長度對(duì)涂層低溫電阻率的影響比對(duì)高溫電阻率的影響更為明顯。 (5)研究了炭質(zhì)添加劑種類對(duì)TiB<,2>/C復(fù)合涂層鈉膨脹率的影響。結(jié)果表明，石墨為炭質(zhì)添加劑的TiB<,2>/C涂層的鈉膨脹率最小，石油焦為炭質(zhì)添加劑的TiB<,2>/C涂層的鈉膨脹率最