[发明专利]一种用于含铀黑腔制备的铝铜复合芯轴的弱腐蚀性去除方法

说明书

一种用于含铀黑腔制备的铝铜复合芯轴的弱腐蚀性去除方法，它涉及一种含铀黑腔的脱模方法。本发明的目的要解决现有技术存在无法实现铝铜复合芯轴含铀黒腔的脱模的问题。弱腐蚀性去除方法：一、装载得到载有含铀黑腔样品的样品架；二、负压脱模去除铝模芯，得到载有去除铝模芯所得样品的样品架；三、清洗；四、弱腐蚀性去除铜涂层，得到载有去除铜涂层后所得样品的样品架；五、浸入络合剂中，清洗，完成铝铜复合芯轴含铀黒腔的脱模。优点：脱模成功率达到100％。本发明主要用于含铀黑腔的脱模。

技术领域

本发明涉及一种含铀黑腔的脱模方法。

背景技术

轻核在极端条件下聚合成重核时瞬间释放巨大热能，如能实现受控热核反应，则可为人类提供取之不尽的清洁能源。实现受控热核聚变反应的方式有磁约束聚变与惯性约束聚变(ICF)，其中研究较为广泛、进展较快的方式为激光惯性约束聚变，其驱动方式分为直接驱动与间接驱动。目前国内外激光聚变一般以间接驱动研究为主，因其驱动方式可降低激光束均匀性与流体力学不稳定性需求。传统金制黑腔将激光转化为X射线的过程中损失了能量，但在腔壁材料上添加贫铀材料可减少约17％的能力损失，从而提高X射线转换效率。因此，含铀黑腔的高激光-X光转化效率、高辐射不透明度的特点对于降低实现聚变的激光驱动能量、减轻光学元件烧蚀损伤等具有现实意义。

2011年美国通用原子能(GA)公司为NIC计划提供的含铀黑腔产品的合格率为0，由黑腔脱模工序造成的产品不合格率高达40％。由此可见发展更先进的脱模方法对于含铀黑腔的制备极为重要。目前含铀黑腔制备采用的芯轴为铝铜复合芯轴，其脱模过程包括铝模芯与铜涂层的去除。公开资料报道表明，GA公司为NIC计划提供的含铀黑腔是利用氢氧化钠溶液常压去除铝模芯，随后以3mol/L硝酸浸泡腔体去除铜涂层的方法获得的。但由于铀层表面的700nm厚的金防护层不足以防护脱模过程氢的渗透与硝酸对铀的腐蚀，因此该方法难以实现。多次实践结果表明即便调节硝酸浓度该方法也不可行。因此现有技术存在无法实现铝铜复合芯轴含铀黒腔的脱模的问题。

发明内容

本发明的目的要解决现有技术存在无法实现铝铜复合芯轴含铀黒腔的脱模的问题，而提供一种用于含铀黑腔制备的铝铜复合芯轴的弱腐蚀性去除方法。

一种用于含铀黑腔制备的铝铜复合芯轴的弱腐蚀性去除方法，具体是以下步骤完成的：

一、将含铀黑腔样品放入样品托的样品孔中，并扣上样品托扣板，得到载有含铀黑腔样品的样品架；所述含铀黑腔样品为铝铜复合芯轴含铀黒腔；二、向负压脱模反应器内加入碱性溶液，当温度恒定为15～60℃时将载有含铀黑腔样品的样品架置入负压脱模反应器内，在搅拌速度为50～500r/min、温度为15～60℃和气压为4.0kPa～7.0kPa下反应至无气泡产生，然后继续在搅拌速度为50～500r/min、温度为15～60℃和气压为4.0kPa～7.0kPa下反应20min～40min，取出后得到载有去除铝模芯所得样品的样品架；三、对载有去除铝模芯所得样品的样品架使用去离子水清洗3～5次，得到载有待去除铜涂层的样品的样品架；四、向玻璃容器中加入弱腐蚀性盐溶液，当温度恒定为15～60℃时将载有待去除铜涂层的样品的样品架放入玻璃容器中，在搅拌速度为50r/min～500r/min和温度为15～60℃下腐蚀5min～25min，取出后得到载有去除铜涂层后所得样品的样品架；五、将载有去除铜涂层后所得样品的样品架浸入络合剂中，至去除铜涂层后所得的样品内衬红色薄纱状物质完全消失呈现光亮的金黄色后，先利用去离子水清洗3～5次，然后依次采用无水乙醇和丙酮清洗，最后打开样品托扣板，取出脱模后含铀黒腔，即完成铝铜复合芯轴含铀黒腔的脱模。

本发明的优点：

与美国NIF公开的脱模方法相比：

1、负压脱模技术降低了反应腔内的氢分压，减小了氢在黑腔腔壁涂层内的渗氢速率，铝模芯的去除时间缩短了一半以上，氢在腔壁涂层内的传质量比常压状态下减少了86％以上，降低了铀层氢脆失效及腔体破损失效的几率；