含钼涂层钨材料在氦等离子体作用下的前期表面形貌演变研究

发布时间：2021-06-23 23:03

　　为了研究纳米绒毛的生成过程及内在的物理机制,采用磁控溅射镀膜的方式在钨片上镀有钼涂层（Mo-W）。借助微观结构观察的手段分析了钨、钼块材以及钨-钼（Mo-W）样品在773K、1073K氦等离子体作用条件下的表面形貌演变过程。结果表明:钨、钼以及钨-钼（Mo-W）样品在氦等离子体作用下表面形貌演变规律基本一致;纳米绒毛及其珊瑚状前驱体是在尺寸相对较大的锥状结构上演化而来的。 

【文章来源】：核聚变与等离子体物理. 2020,40(02)北大核心CSCD

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【部分图文】：

氦等离子体照射前后Mo-W样品XRD图

由图4a知，纳米绒毛结构下分布着规则的锥状结构，锥状结构尺寸约为40nm明显大于纳米绒毛的直径。锥状结构彼此紧邻，分界清晰，且其与纳米绒毛之间不存在界限。另外，还可发现在纳米绒毛和锥状结构中分布着直径不超过10nm且大小不均的氦泡。图4b为图4a中矩形区域的高倍放大图，在纳米绒毛区域以及纳米绒毛与锥状结构的连接区域都分布着大量的氦泡，但在锥状结构核心区域，即图4b中虚线以下区域，氦泡密度骤减。图3 35nm Mo-W样品表面的SEM图

图2 W、Mo样品等离子体照射后的表面形貌SEM对比图将图4a中纳米绒毛及锥状结构的两个区域1和2进行TEM能谱分析，分析结果如图5所示。可以发现，在纳米绒毛顶端部位和纳米绒毛的下层与锥状结构连接处，W、Mo两种元素原子个数比例分别约为2.0:1和3.5:1。即从纳米绒毛尖端往下，Mo原子比例呈现降低的趋势，并且W原子的比例要始终高于Mo原子。


本文编号：3245831