北京师范大学核科学与技术学院
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核燃料循环与材料 发布时间:2016-12-13 浏览次数:
 

简单介绍

  “七五”期间,本研究平台获得“材料表面优化处理MEVVA源的研制”、“强束流重离子注入技术及在金属材料表面改性的应用”、“强束流重离子注入金属机理的研究”三个863课题子项目,经过三个五年计划的连续奋斗,研制成功MEVVA源系列注入机和MEVVA系列磁过滤表面沉积装置,被国家科委授予“八六三”计划先进集体奖,获教育部科技进步一等奖1项,北京市科技进步一等奖1项,国家自然科学三等奖1项,为材料表面优化处理、表面界面物理研究、多层纳米膜制备及性质研究提供了一个有力工具。已有近百台MEVVA源设备安装到内地和港台的高等院校、科研院所和公司企业。2005年MEVVA-100型强流注入机通过了技术成果鉴定,鉴定意见认为该设备“是目前世界上单源束流功率最大的金属离子注入机,处于国际先进水平”。“MEVVA源离子注入机”获国家新产品证书。近年来,研制出的离子注入和镀膜复合机及配套工艺应用于战略武器高精度陀螺仪关键部件表面改性,使陀螺仪启停寿命大幅提高,满足了用户需求;应用于大功率脉冲氙灯石英表面金属化处理,有效提高氙灯稳定性和可靠性;在PCB工具处理上获得工业化应用。研制的四路同步工作的短脉冲强电流、磁约束高密度等离子体注入系统,用于向神龙加速器靶区对称注入高密度等离子体,以研究强流电子束在等离子体背景下的聚焦行为。

  1992年,本实验室启动了轻金属等离子体微弧氧化表面技术研究,并获得863计划的支持,是国内最早开展该技术的研究单位。在设备研制和金属表面氧化工艺、机理研究方面都有良好的技术积累。微弧氧化系列设备获国家重点新产品证书,为中科院兰州化学物理研究所、深圳国家863计划材料表面工程技术研究开发中心等科研单位和企业研制了多套20 kW – 100 kW的微弧氧化成套装置。获中国发明专利5项,发表期刊论文100多篇,是国内外在液相等离子体电解材料表面改性领域发表论文数量最多的单位之一,11篇论文分别被引用100次以上,在国内外同行中产生了较大的影响。近年同中广核集团合作开展的燃料棒锆合金包壳微弧氧化工艺取得重要进展,性能指标居于国际先进行列。在阳极微弧氧化基础上,进一步开展阴极微弧沉积、液相等离子体电解渗等技术的探索,拓展了液相等离子体电解技术的研究范围,引领该领域的发展。

  近年来,在离子束与微纳尺度物质相互作用领域发展与完善了微纳尺度物质中离子束的能量沉积与离子输运理论,研究离子束引起物质微结构和性质演化的机理,探索离子束诱导物质相变与材料结构、性能精确调控方法,实现源头创新。在此基础上合成出具有优异性能的纳米结构材料,揭示了室温开关复合材料的工作机制,多项材料指标在国际上处于领先地位。研究成果发表在Nature Comm., Nano lett.等高水平期刊上。

 

  “核燃料循环与材料”研究平台重点在下面几个方面开展工作:

  (1)材料表面改性研究。基于离子束技术和微弧氧化技术开展材料表面改性相关研究。

  (2) 离子束微纳尺度物质相互作用机理研究,并开展离子束及表面化学修饰新型材料的性能调控和高性能纳米器件及工艺研究。

  (3) 多孔材料制备及应用。

 

人员构成

   授:张旭(离子束物理)、薛文斌(材料表面改性)、程国安(纳米材料、凝聚态物理)、郑瑞庭(纳米材料、凝聚态物理)、刘培生(多孔材料)

  副教授:梁宏(离子束物理)、英敏菊(凝聚态物理)

  高级工程师:吴先映(离子束物理)、廖斌(离子束物理)

  讲师或工程师:吴晓玲(材料物理)、杜建成(材料表面改性)、彭建华(电子学), 金小越 (材料表面改性) (兼), 庞盼(离子束技术) (兼)

 




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