离子推进器用栅极材料的辐照性能研究

在长寿命航天器所用新型离子推进器中，栅极材料的辐照脆化和溅射失效是影响其使用寿命的主要因素，因而如何使栅极材料具有较强的耐辐照性能，是迫切需要解决的一个问题。目前，Mo是主要的栅极材料之一。在前期工作中，发现在Mo中添加适量合金元素（如Re等）可以提高栅极材料抗拉伸强度、延展率及高温使用性能等，同时能够提高栅极材料的耐溅射、耐辐照性能。本课题研究通过控制添加合金元素的种类和添加量对Mo基栅极材料耐辐照性能的影响，包括：（1）对Xe离子轰击下辐照硬化的作用规律和机理研究，以寻找具有较佳辐照硬化效应的合金元素及其添加量；（2）对Xe离子轰击下溅射系数的影响规律和作用机理，以寻找抑制其溅射效应的途径；（3）对栅极材料进行表面改性处理，并研究其对耐辐照性能的影响。