检索结果-内蒙古大学图书馆

粉末冶金技术 2022年第3期40卷 211-217页

作者：马亮杨静王继平许奎中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室成都610041 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

使用多组元蜡基粘结剂,通过粉末注射成形工艺,结合溶剂脱脂和热脱脂,成功烧结制备出壁厚为0.7 mm的近净尺寸环形Al_(2)O_(3)-B_(4)C薄壁管。结果表明,当石蜡占粘结剂质量分数45%时,喂料具有较低的黏度和较好的抗弯强度;当固相体积分数为... 详细信息

使用多组元蜡基粘结剂,通过粉末注射成形工艺,结合溶剂脱脂和热脱脂,成功烧结制备出壁厚为0.7 mm的近净尺寸环形Al_(2)O_(3)-B_(4)C薄壁管。结果表明,当石蜡占粘结剂质量分数45%时,喂料具有较低的黏度和较好的抗弯强度;当固相体积分数为58%时,喂料在保证低黏度的前提下具有良好性能。当烧结温度在1550℃至1650℃范围内时,芯块相对密度及抗弯强度随温度上升而增高;当烧结温度达到1650℃时,芯块的密度及强度有所下降,芯块密度随B_(4)C粒度增大而增大,抗弯强度随粒度增大先增大后减小。

关键词：环形薄壁芯块粉末注射成形氧化铝碳化硼

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基于SALOME的蒙卡计算模型CAD反转可视化

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强激光与粒子束 2023年第3期35卷 164-170页

作者：匡蓝珺于涛张华健孙爱扣陈珍平谭波甘斌陈富财南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术国家重点实验室成都610213 湖南省数字化反应堆工程技术中心湖南衡阳421001

基于开源SALOME平台,采用以体代面思想和栅元层次多叉树方法,开展蒙卡计算模型CAD反向转换及三维可视化研究。基于本文方法开发了CAD反转可视化程序模块SALOME-MC,模块可实现蒙卡计算模型几何建模、材料建模和三维可视化等功能。选取三... 详细信息

基于开源SALOME平台,采用以体代面思想和栅元层次多叉树方法,开展蒙卡计算模型CAD反向转换及三维可视化研究。基于本文方法开发了CAD反转可视化程序模块SALOME-MC,模块可实现蒙卡计算模型几何建模、材料建模和三维可视化等功能。选取三种典型反应堆蒙卡计算模型对本文方法和程序进行测试验证,测试结果表明,本文方法和程序可妥善处理蒙卡计算模型的复杂几何体与大规模重复结构,并精准地实现蒙卡计算模型CAD三维反转可视化,证明SALOME-MC的蒙卡计算模型反转能力和可视化效果的正确性与可靠性,提高了蒙卡计算模型几何建模效率和展示度。

关键词：蒙特卡罗模型反转以体代面层次多叉树 SALOME

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FeCrAl合金拉伸力学性能分子动力学研究

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稀有金属材料与工程 2023年第2期52卷 777-784页

作者：叶天舟姚欢巫英伟章静王明军陈平田文喜秋穗正苏光辉西安交通大学核科学与技术学院陕西省先进核能技术重点实验室动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 西安交通大学航空航天学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室陕西西安710049 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610213

FeCrAl合金优良的高温抗氧化性能使其成为反应堆燃料包壳的候选替代材料之一,然而Cr和Al的存在会对其力学性能产生负面影响,对反应堆的安全运行造成潜在风险。为了分析FeCrAl合金体系在微观尺度的变形机制,采用分子动力学方法研究了温... 详细信息

FeCrAl合金优良的高温抗氧化性能使其成为反应堆燃料包壳的候选替代材料之一,然而Cr和Al的存在会对其力学性能产生负面影响,对反应堆的安全运行造成潜在风险。为了分析FeCrAl合金体系在微观尺度的变形机制,采用分子动力学方法研究了温度和应变速率2个重要影响因素下FeCrAl单晶的力学性能,对应力应变、缺陷分布、位错密度的变化及变形机制进行了讨论,分析了溶质原子对模拟结果的影响。结果表明,温度升高导致原子热运动加剧,促进了缺陷的形成和生长,降低了原子间相互作用,导致弹性模量和抗拉强度随温度的升高而降低。应变速率的升高导致弹性模量和抗拉强度降低,低应变速率的塑性变形机制主要为孪生变形,中等应变速率下为位错滑移,高应变速率下为原子排列无序化的变形机制。温度和应变速率对α-Fe和FeCrAl具有相同的作用趋势,但与α-Fe相比,FeCrAl中的Cr和Al会产生明显的晶格畸变和应力集中,促进了缺陷和位错的形成和运动,降低材料的屈服强度和抗拉强度。基于计算结果,对FeCrAl单晶体系建立了基于F-B方程的本构模型,拓展了计算结果的应用范围。

关键词： FeCrAl合金温度效应应变速率效应分子动力学

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基于Johnson-Cook本构模型的压紧板弹簧刚度特性研究

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核动力工程 2022年第4期43卷 91-98页

作者：杨泞瑞吴兴文梁树林秦勉朱发文王浩煜刘孟龙西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 西南交通大学机械工程学院成都610031 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

燃料组件压紧板弹簧的刚度设计对其安全服役起着至关重要的作用。通过引入INCONEL 718合金的Johnson-Cook非线性本构关系,拟合了不同中子辐照剂量下INCONEL 718合金的Johnson-Cook非线性本构模型;建立了压紧板弹簧系统的有限元模型,开... 详细信息

燃料组件压紧板弹簧的刚度设计对其安全服役起着至关重要的作用。通过引入INCONEL 718合金的Johnson-Cook非线性本构关系,拟合了不同中子辐照剂量下INCONEL 718合金的Johnson-Cook非线性本构模型;建立了压紧板弹簧系统的有限元模型,开展了不同因素对压紧板弹簧刚度特性的影响研究。结果表明:温度、加载次数、幅值的增大会导致压紧板弹簧在循环加载下出现不同程度的软化,而加载速率的增大会使压紧板弹簧的刚度出现硬化。本文研究可为燃料组件中的压紧板弹簧刚度设计提供参考。

关键词：压紧板弹簧刚度特性 Johnson-Cook非线性本构模型

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Zr-Sn-Nb合金1000~1250℃蒸汽氧化行为

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稀有金属材料与工程 2021年第10期50卷 3677-3683页

作者：张锋张程煜赵琬倩张瑶陈乐李玫宋鹏程西北工业大学材料学院陕西西安710072 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料国家重点实验室四川成都610041

核反应堆包壳管在失水事故中会因剧烈的高温蒸汽氧化而破裂,从而引起核燃料泄露的严重后果。为此,本工作研究了核包壳Zr-Sn-Nb合金1000~1250℃蒸汽氧化行为。采用增重法计算了蒸汽氧化试样单位面积的质量变化,通过扫描电子显微镜观察了... 详细信息

核反应堆包壳管在失水事故中会因剧烈的高温蒸汽氧化而破裂,从而引起核燃料泄露的严重后果。为此,本工作研究了核包壳Zr-Sn-Nb合金1000~1250℃蒸汽氧化行为。采用增重法计算了蒸汽氧化试样单位面积的质量变化,通过扫描电子显微镜观察了蒸汽氧化试样截面形貌并测量了氧稳定α相层(α-Zr(O))和氧化锆层(ZrO_(2))厚度,得到Zr-Sn-Nb合金氧化增重和α-Zr(O)、ZrO_(2)层生长动力学曲线。结果表明:1000℃蒸汽氧化时,α-Zr(O)层生长动力学曲线始终服从抛物线规律;氧化1500 s后,合金氧化增重和ZrO_(2)层生长动力学曲线由抛物线转变为直线规律,ZrO_(2)层内产生大量裂纹。1100~1250℃蒸汽氧化时,合金氧化增重和α-Zr(O)、ZrO_(2)层生长动力学曲线均服从抛物线规律,ZrO_(2)层结构始终保持完整。Zr-Sn-Nb合金的抗氧化性能优于Zr-4合金,其ZrO_(2)层和α-Zr(O)层生长速度慢于Zr-4合金。

关键词： Zr-Sn-Nb合金蒸汽氧化 α-Zr(O) ZrO_(2)

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船用堆辐射屏蔽优化设计平台开发与验证

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核动力工程 2022年第1期43卷 208-214页

作者：李玥航于涛陈珍平甘斌鲜希睿牛昊轩南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术国家重点实验室成都610213 湖南省数字化反应堆工程技术研究中心湖南衡阳421001

船用堆对核反应堆屏蔽设计提出了更高的要求,传统辐射屏蔽设计方法及设计软件已不能满足要求。为了得到更加精确的辐射屏蔽设计,本文基于开源的SALOME框架建立了一套集"几何建模-材料建模-屏蔽优化-结果可视化"功能为一体的... 详细信息

船用堆对核反应堆屏蔽设计提出了更高的要求,传统辐射屏蔽设计方法及设计软件已不能满足要求。为了得到更加精确的辐射屏蔽设计,本文基于开源的SALOME框架建立了一套集"几何建模-材料建模-屏蔽优化-结果可视化"功能为一体的船用堆辐射屏蔽多目标优化平台——MOSRT。MOSRT平台可实现屏蔽结构三维CAD实体建模、基于遗传算法的辐射屏蔽多目标优化以及屏蔽计算结果剂量场三维可视化。基于Savannah和MRX船用堆模型对MOSRT平台进行了辐射屏蔽优化验证,优化方案与初始方案相比,在剂量、质量、体积方面均得到了良好的优化效果,证明了MOSRT平台初步具备辐射屏蔽优化设计功能,可为船用堆工程及概念屏蔽设计提供辅助设计手段。

关键词：船用堆 MOSRT平台辐射屏蔽多目标优化

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LOCA事故工况下锆包壳的韧-脆行为研究进展

LOCA事故工况下锆包壳的韧-脆行为研究进展

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中国核学会2023年学术年会

作者：赵琬倩吕俊男张伟陈寰彭倩彭小明中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料国家重点实验室

国产化N36锆合金包壳已被应用于"华龙一号"的CF3燃料组件,目前中国核动力研究设计院(NPIC)已将制定我国LOCA事故准则纳入中长期重点课题。本文回顾了近年来国外在LOCA事故准则制定方面开展的试验评价工作,旨在帮助建立锆包壳... 详细信息

国产化N36锆合金包壳已被应用于"华龙一号"的CF3燃料组件,目前中国核动力研究设计院(NPIC)已将制定我国LOCA事故准则纳入中长期重点课题。本文回顾了近年来国外在LOCA事故准则制定方面开展的试验评价工作,旨在帮助建立锆包壳韧-脆特征试验评价思路,理解试验评价结果反映的机理特性。

关键词：锆合金包壳 LOCA事故工况韧-脆行为吸氢行为

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四元MAX相(Cr_(2/3)Ti_(1/3))_(3)AlC_(2)在高温空气以及水蒸气气氛中的氧化行为研究

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中国腐蚀与防护学报 2023年第6期43卷 1284-1292页

作者：任岩张鑫涛盖欣徐敬军张伟陈勇李美栓中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室成都610213 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016

采用恒温氧化法研究了四元MAX相(Cr_(2/3)Ti_(1/3))_(3)AlC_(2)在高温空气以及水蒸气气氛中的氧化行为。(Cr_(2/3)Ti_(1/3))_(3)AlC_(2)在800~1200℃下空气中以及1000~1200℃下水蒸气中氧化后表面均形成包含Al_(2)O_(3)、TiO_(2)和Cr_(2)O_(3)的氧化膜,使其具有良好的抗高温氧化性能。(Cr_(2/3)Ti_(1/3))_(3)AlC_(2)在1200℃下空气/水蒸气中氧化生成由外到内分别为富Ti层、富Cr层和富Al层的氧化膜,该氧化膜的形成与(Cr_(2/3)Ti_(1/3))_(3)AlC_(2)中元素的选择性氧化和扩散有关。研究结果表明,(Cr_(2/3)Ti_(1/3))_(3)AlC_(2)在高温空气/水蒸气中均表现出良好的抗氧化性能。

关键词： MAX相高温氧化核反应堆

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新锆合金不同热处理条件下第二相结构及成分变化研究

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现代应用物理 2023年第1期14卷 185-193,220页

作者：朱伟王桢吴璐伍晓勇方忠强何文彭艳华温榜张伟滕长青中国核动力研究设计院反应堆运行与应用研究所中国核动力研究设计院核燃料及材料国家重点实验室成都610213

锆合金中的第二相是影响其力学性能和耐腐蚀性能的主要因素,开展国产新锆合金不同温度环境中的第二相研究对事故等特殊工况下的服役性能预测具有非常重要的意义。通过加热锆合金样品至500,700,900℃,并保温1 h,随后采用不同冷却速率进... 详细信息

锆合金中的第二相是影响其力学性能和耐腐蚀性能的主要因素,开展国产新锆合金不同温度环境中的第二相研究对事故等特殊工况下的服役性能预测具有非常重要的意义。通过加热锆合金样品至500,700,900℃,并保温1 h,随后采用不同冷却速率进行降温,并用TEM对第二相结构及元素组成进行分析,结果表明:900℃时,样品中第二相结构均为体心正方结构Zr2Fe;500℃和700℃时,样品第二相为密堆六方结构Zr(FeCrNb)2和面心立方结构Zr3Fe。Zr-Nb-Fe-Cr第二相在不同温度析出都是以密堆六方结构的ZrCr2为基本骨架,由Nb,Fe替换Cr得到。第二相中Fe和Cr的原子个数比随着温度的升高而不断增加。冷却速率越快时,Fe来不及充分扩散,将形成少部分面心立方结构Zr3Fe。

关键词：锆合金第二相热处理透射电镜晶体结构

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致密化温度及界面类型对SiC_(f)/SiC Mini复合材料结构与力学性能的影响

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粉末冶金材料科学与工程 2022年第4期27卷 389-397页

作者：王铎陈招科何宗倍张瑞谦熊翔中南大学轻质高强结构材料国家级重点实验室长沙410083 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室成都610213

利用化学气相渗透(chemical vapour infiltration,CVI)在SiC纤维束中引入PyC(pyrolytic carbon,热解碳)界面和(PyC/SiC)_(3)多层界面,并分别在1050℃和1250℃下对含PyC界面SiC纤维束、1050℃下对含(PyC/SiC)_(3)3多层界面纤维束进行Si C基体增密,制备出不同界面类型和基体结构的SiC_(f)/SiC(continuous SiC fiber reinforced SiC matrix)Mini复合材料。研究界面类型和基体致密化温度对SiC_(f)/SiCMini复合材料微观结构和拉伸断裂行为的影响。结果表明,SiC_(f)/SiC Mini复合材料内部纤维和基体间的界面清晰,界面厚度约300 nm。1050℃致密化的PyC界面SiC_(f)/SiCMini复合材料的抗拉强度为174MPa,脱黏主要发生在基体与界面之间。而(PyC/SiC)_(3)3多层界面SiC_(f)/SiC Mini复合材料抗拉强度达到540 MPa,脱黏主要发生在亚层与亚层之间。PyC界面SiC_(f)/SiC Mini复合材料随基体致密化温度升高,S C基体从细小多孔的针状转变为粗大致密的层片状,晶粒尺寸和结晶度显著提高。1250℃致密化的复合材料的抗拉强度为309 MPa,呈典型的脆性断裂特征。

关键词： SiC_(f)/SiC Mini复合材料化学气相渗透界面致密化温度抗拉强度

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