[發明專利]一種用于含鈾黑腔制備的鋁銅復合芯軸的弱腐蝕性去除方法

有效

• 申請號: 201710454428.7
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107271249B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 邢丕峰;李翠;高莎莎;柯博;李寧;趙利平;楊蒙生;鄭鳳成;易泰民;王麗雄
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G01N1/36
• 分類號: G01N1/36;B08B3/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

一種用于含鈾黑腔制備的鋁銅復合芯軸的弱腐蝕性去除方法，它涉及一種含鈾黑腔的脫模方法。本發明的目的要解決現有技術存在無法實現鋁銅復合芯軸含鈾黒腔的脫模的問題。弱腐蝕性去除方法：一、裝載得到載有含鈾黑腔樣品的樣品架；二、負壓脫模去除鋁模芯，得到載有去除鋁模芯所得樣品的樣品架；三、清洗；四、弱腐蝕性去除銅涂層，得到載有去除銅涂層后所得樣品的樣品架；五、浸入絡合劑中，清洗，完成鋁銅復合芯軸含鈾黒腔的脫模。優點：脫模成功率達到100％。本發明主要用于含鈾黑腔的脫模。

技術領域

本發明涉及一種含鈾黑腔的脫模方法。

背景技術

輕核在極端條件下聚合成重核時瞬間釋放巨大熱能，如能實現受控熱核反應，則可為人類提供取之不盡的清潔能源。實現受控熱核聚變反應的方式有磁約束聚變與慣性約束聚變(ICF)，其中研究較為廣泛、進展較快的方式為激光慣性約束聚變，其驅動方式分為直接驅動與間接驅動。目前國內外激光聚變一般以間接驅動研究為主，因其驅動方式可降低激光束均勻性與流體力學不穩定性需求。傳統金制黑腔將激光轉化為X射線的過程中損失了能量，但在腔壁材料上添加貧鈾材料可減少約17％的能力損失，從而提高X射線轉換效率。因此，含鈾黑腔的高激光-X光轉化效率、高輻射不透明度的特點對于降低實現聚變的激光驅動能量、減輕光學元件燒蝕損傷等具有現實意義。

2011年美國通用原子能(GA)公司為NIC計劃提供的含鈾黑腔產品的合格率為0，由黑腔脫模工序造成的產品不合格率高達40％。由此可見發展更先進的脫模方法對于含鈾黑腔的制備極為重要。目前含鈾黑腔制備采用的芯軸為鋁銅復合芯軸，其脫模過程包括鋁模芯與銅涂層的去除。公開資料報道表明，GA公司為NIC計劃提供的含鈾黑腔是利用氫氧化鈉溶液常壓去除鋁模芯，隨后以3mol/L硝酸浸泡腔體去除銅涂層的方法獲得的。但由于鈾層表面的700nm厚的金防護層不足以防護脫模過程氫的滲透與硝酸對鈾的腐蝕，因此該方法難以實現。多次實踐結果表明即便調節硝酸濃度該方法也不可行。因此現有技術存在無法實現鋁銅復合芯軸含鈾黒腔的脫模的問題。

發明內容

本發明的目的要解決現有技術存在無法實現鋁銅復合芯軸含鈾黒腔的脫模的問題，而提供一種用于含鈾黑腔制備的鋁銅復合芯軸的弱腐蝕性去除方法。

一種用于含鈾黑腔制備的鋁銅復合芯軸的弱腐蝕性去除方法，具體是以下步驟完成的：

一、將含鈾黑腔樣品放入樣品托的樣品孔中，并扣上樣品托扣板，得到載有含鈾黑腔樣品的樣品架；所述含鈾黑腔樣品為鋁銅復合芯軸含鈾黒腔；二、向負壓脫模反應器內加入堿性溶液，當溫度恒定為15～60℃時將載有含鈾黑腔樣品的樣品架置入負壓脫模反應器內，在攪拌速度為50～500r/min、溫度為15～60℃和氣壓為4.0kPa～7.0kPa下反應至無氣泡產生，然后繼續在攪拌速度為50～500r/min、溫度為15～60℃和氣壓為4.0kPa～7.0kPa下反應20min～40min，取出后得到載有去除鋁模芯所得樣品的樣品架；三、對載有去除鋁模芯所得樣品的樣品架使用去離子水清洗3～5次，得到載有待去除銅涂層的樣品的樣品架；四、向玻璃容器中加入弱腐蝕性鹽溶液，當溫度恒定為15～60℃時將載有待去除銅涂層的樣品的樣品架放入玻璃容器中，在攪拌速度為50r/min～500r/min和溫度為15～60℃下腐蝕5min～25min，取出后得到載有去除銅涂層后所得樣品的樣品架；五、將載有去除銅涂層后所得樣品的樣品架浸入絡合劑中，至去除銅涂層后所得的樣品內襯紅色薄紗狀物質完全消失呈現光亮的金黃色后，先利用去離子水清洗3～5次，然后依次采用無水乙醇和丙酮清洗，最后打開樣品托扣板，取出脫模后含鈾黒腔，即完成鋁銅復合芯軸含鈾黒腔的脫模。

本發明的優點：

與美國NIF公開的脫模方法相比：

1、負壓脫模技術降低了反應腔內的氫分壓，減小了氫在黑腔腔壁涂層內的滲氫速率，鋁模芯的去除時間縮短了一半以上，氫在腔壁涂層內的傳質量比常壓狀態下減少了86％以上，降低了鈾層氫脆失效及腔體破損失效的幾率；