铀铌合金表面热氧化膜结构研究

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1、第44卷第9期原子能科学技术Vo1．44，No．92010年9BAtomicEnergyScienceandTechnologySep．2010铀铌合金表面热氧化膜结构研究罗丽珠，杨江荣，周萍(表面物理与化学国家重点实验室，四J1I绵阳621907)摘要：采用X射线光电谱分析技术、结合Ar离子枪溅射，研究了大气环境、不同温度(室温、i00、200和300℃)条件下铀铌合金样品表面氧化膜结构的变化情况。实验结果表明：随温度升高，氧化膜厚度增大，氧化膜结构发生明显变化。不同温度热氧化处理后，铀铌合金初始表面Nb主要以Nb。O形

2、式存在，在NbO与金属Nb之间，总存在一定厚度的NbO及少量其他价态氧化物Nb((0<<1，1

3、。热氧化过程中，温度对铀氧化的影响较对Nb的明显得多。关键词：铀铌合金；X射线光电谱；热氧化膜中图分类号：0614．62文献标志码：A文章编号：1000—6931(2010)09—1047—07StudyonThermo-OxideLayersofUranium—NiobiumAlloyLUOLi—zhu，YANGJiang—rong，ZHOUPing(NationalKeyLaboratoryforSurfacePhysicsandChemistry，P．0．Box718—35，Mianyang621907，China)

4、Abstract：SurfaceoxidesstructureOfuranium—niobiumalloyswhichwereannealedunderdifferenttemperatures(roomtemperature，100，200，300℃，respectively)inairwerestudiedbyX—rayph0toelectronspectroscopy(XPS)analysisanddepthprofile．Thicknessofthermo—oxidelayersenhancewiththeincr

5、easingoxidetemperature，andobviouschangestooxidesstructureareobserved．Underdifferentdehtemperatures，Nb205aredetectedontheinitiaIsurfaceofU_Nballoys，andalayerofNb0mixedwithsomeNbO(O<<1，1％x％2)alwaysexistsbetweenNb205andNbmeta1．Dealingsamplesinairfromroomtemperatureto

6、200℃，non—stoichiometricUO2+(UO2+interstitiaJoxygen，P—typesemiconductor)arefoundoninitialsurfaceofU—Nballoys，whichhas0．7eVshifttolowerbindingenergyofU4f7／2characteristicscomparingtothatofUO2．Underroomtemperature，U02arecommonlydetectedintheoxideslayer，whileundertemp

7、eratureof100and200℃，someP—typeUO2+arefoundintheoxide收稿日期：2009—08—21；修回日期：2010—01—08作者简介：罗丽珠(198O一)，女，江西泰和人，工程师，硕士研究生，材料表面分析专业1048原子能科学技术第44卷layers。whichhasasatelliteatbindingenergyof396．6eV．Whenannealingat300℃，highervalenceoxides，suchasU3O8orUO(2<<3)aredetected，an

8、dthebindingenergyofUfmandUf12peaksare392。2and381。8eV，respectively．UO2mixeduraniummetalarethemaincompositionsintheoxidelayers．Fromtheresults，influenceoft