【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金涂层表征，具体涉及一种zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法。
技术介绍
1、锆合金包壳中主要有3种方法来提高包壳材料的耐事故性能：(1)改变锆基合金成分；(2)开发非锆合金材料；(3)对锆合金表面涂层改性处理。考虑到工程化的难易程度，关于事故容错燃料(atf)包壳研究的短期规划是以现有锆合金包壳结构材料的表面改性为主，在锆合金包壳表面制备保护性涂层能够在不改变现有燃料体系结构的前提下，提高包壳材料的抗高温(＞1200℃)氧化性能和抗高温腐蚀能力，从而提升事故容错燃料锆合金包壳在反应堆失水事故条件下的事故容错能力。
2、耐高温氧化涂层的候选材料需要具备优异的涂层--基体界面结合性能，这是评价涂层质量最关键的性能指标。目前研究较多的锆合金包壳涂层有金属涂层、陶瓷涂层和复合涂层，涂层厚度为微米级，大多在几个微米到几十个微米间不等，因此涂层--基体的界面结合强度性能参数难以通过传统的力学测试方法获得。纳米压痕技术作为一种新的材料特性测量方法，被广泛应用在研究微/纳米尺度下材料的力学性能，对于微米级涂层样品，运用纳米压痕技术测量涂层与基体的硬度可以在一定程度上对涂层--基体界面结合强度做出评价，运用纳米压痕技术测量涂层与基体硬度的前提是制备出便于测量的纳米力学表征样品。目前，对于微米级涂层样品的制备难以通过传统的力学样品制备得到。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，解决了针对锆合金包壳涂层样品截面微米
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、本专利技术提供一种zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，包括：
4、将zr合金涂层样品与基体结合，并精加工制成细条状样品；
5、对细条状样品在除乙醇的有机溶剂中超声清洗，以除去表面油渍；再在无水乙醇溶液中超声清洗，以清除涂层样品表面残留的有机溶剂和污渍；
6、采用冷镶剂对清洗后的细条状样品进行冷镶，在细条状样品上形成冷镶块体，对涂层样品-基体结合处的截面进行打磨；
7、对打磨后的涂层样品-基体结合处进行抛光以去除涂层样品-基体结合处的细小划痕，直至磨抛面光滑无痕；
8、将抛光后的涂层样品-基体从冷镶块体中取出，在除乙醇的有机溶剂中超声清洗，以除去表面油渍；再在无水乙醇溶液中超声清洗，以清除涂层样品表面残留的有机溶剂和污渍；
9、采用光学显微镜对涂层样品截面进行观察，检验得到符合要求的zr合金涂层界面纳米力学表征样品。
10、进一步地，在所述的zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法中，所述有机溶剂包括：丙酮、甲醇、乙醚或四氯化碳。
11、进一步地，在所述的zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法中，进行超声清洗的条件为：超声功率10-15kw/h；超声时间10-20min。
12、进一步地，在所述的zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法中，所述冷镶剂包括：环氧树脂或丙烯酸树脂。
13、进一步地，在所述的zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法中，进行打磨作业时，采用400-5000目数的砂纸进行打磨，磨抛面平行于砂纸且用力均匀。
14、进一步地，在所述的zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法中，进行磨抛作业时，依次采用低目数到高目数的砂纸打磨。
15、进一步地，在所述的zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法中，进行抛光作业时，依次采用干抛和水抛。
16、进一步地，在所述的zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法中，所述zr合金涂层界面纳米力学表征样品的符合要求为：涂层-基体界面平整，无冷镶剂、无抛光液残留。
17、进一步地，在所述的zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法中，检测不符合要求的涂层样品再次采用冷镶剂冷镶进行重新打磨、抛光、超声清洗，直至符合要求。
18、进一步地，在所述的zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法中，所述制备方法制得的zr合金涂层界面纳米力学表征样品用于纳米压痕测试。
19、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
20、本专利技术提供了一种zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，可实现微小涂层样品制备，以实现纳米压痕技术在微小样品上及涂层上的顺利测试。本专利技术的制备方法制样简单，可作为辐照前的预先制备样，有效减少辐照后试样剂量，可利用纳米力学技术精准完成涂层、涂层-基体界面及基体的力学性能测试等优点。因此本专利技术方法可以在涂层样品制样及纳米力学表征方面得到广泛应用。
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1.一种Zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的Zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括：丙酮、甲醇、乙醚或四氯化碳。
3.根据权利要求1所述的Zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，其特征在于，进行超声清洗的条件为：超声功率10-15KW/h；超声时间10-20min。
4.根据权利要求1所述的Zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，其特征在于，所述冷镶剂包括：环氧树脂或丙烯酸树脂。
5.根据权利要求1所述的Zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，其特征在于，进行打磨作业时，采用400-5000目数的砂纸进行打磨，磨抛面平行于砂纸且用力均匀。
6.根据权利要求5所述的Zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，其特征在于，进行磨抛作业时，依次采用低目数到高目数的砂纸打磨。
7.根据权利要求1所述的Zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，其特征在于，进行抛光作业时，依次采用干抛和水抛。
8.根据权利要求
9.根据权利要求1所述的Zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，其特征在于，检测不符合要求的涂层样品再次采用冷镶剂冷镶进行重新打磨、抛光、超声清洗，直至符合要求。
10.根据权利要求1所述的Zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，其特征在于，所述制备方法制得的Zr合金涂层界面纳米力学表征样品用于纳米压痕测试。
...【技术特征摘要】
1.一种zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括：丙酮、甲醇、乙醚或四氯化碳。
3.根据权利要求1所述的zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，其特征在于，进行超声清洗的条件为：超声功率10-15kw/h；超声时间10-20min。
4.根据权利要求1所述的zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，其特征在于，所述冷镶剂包括：环氧树脂或丙烯酸树脂。
5.根据权利要求1所述的zr合金涂层界面纳米力学表征样品的制备方法，其特征在于，进行打磨作业时，采用400-5000目数的砂纸进行打磨，磨抛面平行于砂纸且用力均匀。
6.根据权利要求5所述的zr合金涂层界面纳米...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖文霞，席航，雷阳，刘莎莎，王海东，吴璐，张海生，朱俐霓，王子怡，宋小蓉，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：
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