毛彩霞，胡永红,陈志远，薛 丽

(1．湖北科技学院 电子与信息工程学院，湖北 咸宁 437100；2.湖北科技学院 核技术与化学生物学院，湖北 咸宁 437100)

Ti3SiC2属于MAX相材料(Mn+1AXn，其中n = 1、2或3。M为过渡金属元素，A为主族元素，X为C或N原子)。它具有高度各向异性的六方晶体结构，既具有金属性能又具有陶瓷性能[1，2]。它还具有一系列优异的性能，如良好的高温稳定性、高导热和导电性、抗热冲击性、低密度和微观室温延展性等。这使得它广泛用于核电和航空领域的高温结构材料、化学防腐和高温加热材料[3，4]。由于具有低热中子吸收截面、合适的机械性能和良好的导热性，锆基合金是最好的水冷反应堆核材料[5，6]。但是，在富氢环境中，氢在锆基合金中的侵入和扩散很容易，这通常会导致氢脆或断裂[7]。氢脆可以通过几种方法来防止，所有这些方法的关键之处都在于尽量减少锆合金和氢之间的接触。近年来，因具有良好的抗辐射和耐腐蚀材料，Ti3SiC2被认为是锆基合金涂层材料的合适候选。最近，我们设计并研究了Ti3SiC2/Zr异质结的物理性能，重点研究了它们的力学和热学性能。研究结果表明，Ti3SiC2和Zr晶体的晶格参数匹配良好，Ti3SiC2/Zr的力学和热学性能介于Zr金属和Ti3SiC2晶体之间[8]。然而，作为良好的涂层材料，不仅要求涂层材料与主体材料的力学和热学性质匹配，更重要的是证明它能够防止腐蚀性杂质原子接触或进入主体材料[9]。因此，研究Ti3SiC2能否阻止氢通过自身从外部扩散到Zr金属中是非常重要的，这也是我们研究工作的目的。……