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中文摘要：
聚变反应中的防氚渗透问题是堆用材料学领域的关键问题。而在结构材料表面制备防氚渗透涂层被认为是一种有效的防护方法，对于阻止氚渗透有重要的应用价值。首先对Al2O3涂层和SiC/Al2O3复合涂层制备过程产生的残余应力进行模拟分析，为涂层设计和制备提供依据。其次，深入研究双层辉光等离子渗在316L不锈钢表面先渗铝后离子氧化的工艺，并对Al2O3涂层的组织、结构和性能进行表征和分析。项目组首次发现利用该技术可以在不锈钢表面形成具有特殊结构的非晶/纳米晶Al2O3薄膜，并首次成功地在低于600℃条件下在不锈钢表面制备了高含量的α-Al2O3涂层（～60%），其厚度约为10～20μm。结果显示Al2O3涂层结合力达38N以上，在550℃条件下最多经过150次热震而没有出现剥落，致密的结构使基体腐蚀电流最大降低3个数量级。随后，利用该技术制备了Cr2O3涂层，结果显示氧流量对涂层组织和性能影响较大，氧流量取10sccm时涂层具有最佳的综合性能。最后，采用挂釉后熔烧的方法在金属表面制备致密的玻璃质涂层实验分析证明玻璃质陶瓷壁垒层有效地阻止了氢扩散渗透。本项研究对聚变堆涂层材料的发展具有重要意义。
结论摘要：
英文主题词Tritium permeation resistance; Coatings; Double glow plasma technique; hydrogen permeation barriers; enamel coating
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