原文 撰稿人 文森奇-涅马尼奇 来自 Jožef Stefan 研究所,JSI, Jamova cesta 39, 1000 Ljubljana, Slovenia。
通过引入屏障有效减少气态氢同位素向金属壁的渗透对以下两大领域至关重要:防止钢中的氢脆和控制未来核聚变反应堆中的氚存量。到目前为止,最重要的进展和相关研究都来自核聚变领域,其中氚的保留是一个影响安全问题的重要问题。
在体积氢溶解度和扩散率最低的材料中寻找稳定的渗透屏障。除了铍和钨等少数几种特定的纯金属外,致密氧化物、氮化物和碳化物也具有以下特性
大部分的研究都是针对这种材料进行的。显然,制备附着良好的完美阻隔层的涂层技术与材料选择本身同样重要。最有吸引力的技术是通过氧化形成附着层。其他方法需要特定的气体环境和强电场和强磁场,这可能会限制广告层在大面积和不均匀区域的均匀覆盖。评估所实现的阻隔性能是另一项具有挑战性的任务。有几种新方法可以在极低浓度下追踪大块氢同位素,但往往无法确定其迁移率。此外,这些方法也无法揭示阻挡层缺陷的作用。经典的涂层膜气体渗透率法仍然是确定实际氢气渗透屏障(HPB)效率的最可靠方法。在温度升高的情况下,记录暴露在更高氢气上游压力下的涂层膜下游侧的氢气渗透率。通过使用现代真空仪器技术,即使是最有效的阻隔层也能得到很好的表征。