检索结果-内蒙古大学图书馆

中国设备工程 2020年第14期 155-157页

作者：党莹潘小强赵宇翔刘肖舒茗何琨中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610213

本文以反应堆压力容器密封面堆焊材料Inconel 152和Ni327为研究对象,E308L为对比材料,开展了三种材料在标准规范水质、模拟工况水质和偏离水质条件下的点腐蚀和缝隙腐蚀试验。试验结果表明,镍基合金堆焊材料Ni327和Inconel 152在标准规... 详细信息

本文以反应堆压力容器密封面堆焊材料Inconel 152和Ni327为研究对象,E308L为对比材料,开展了三种材料在标准规范水质、模拟工况水质和偏离水质条件下的点腐蚀和缝隙腐蚀试验。试验结果表明,镍基合金堆焊材料Ni327和Inconel 152在标准规范水质和模拟工况条件以及偏离水质1和偏离水质2的试验条件下,都比不锈钢E308L具有良好的耐点腐蚀和缝隙腐蚀的能力,特别是Inconel 152的耐局部腐蚀性能更优于Ni327;在高温含氧水中,氯离子浓度对镍基合金点腐蚀和缝隙腐蚀性能的影响程度较之氧含量更大;氧元素对材料的缝隙腐蚀性能的影响要远远超过点腐蚀性能,同时,这项研究结果可为后续核动力装置密封面的改进和设计选材提供强有力的技术支持。

关键词：水化学镍基合金点腐蚀缝隙腐蚀

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Zr-Nb系合金氧化膜的相图计算与热力学分析

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上海金属 2021年第6期43卷 103-109页

作者：赵毅王栋吴江桅徐晨皓王洋谢耀平中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610213 上海大学材料研究所上海200072 上海大学计算机学院高性能计算中心上海200444

为了理解锆合金耐腐蚀性能,评估了文献中Zr-Nb-O体系的相图及热力学信息,并利用Pandat软件进行了热力学优化。在此基础上采用相图计算方法,研究了具有不同Zr、Nb、O含量的化合物,获得其相结构及其含量。结果表明:锆合金氧化膜主要相结... 详细信息

为了理解锆合金耐腐蚀性能,评估了文献中Zr-Nb-O体系的相图及热力学信息,并利用Pandat软件进行了热力学优化。在此基础上采用相图计算方法,研究了具有不同Zr、Nb、O含量的化合物,获得其相结构及其含量。结果表明:锆合金氧化膜主要相结构是单斜ZrO_(2),这与前人的试验结果一致。进一步揭示了氧化膜相结构演化规律,阐述了前人试验中氧化膜的不同相结构形成机制。另外,利用第一性原理计算方法,从原子层次揭示了锆合金氧化膜中各种相结构随成分变化的原因。最后,分析了锆合金氧化膜相结构的相图计算结果与试验结果的差异。

关键词：锆合金氧化膜相图计算热力学分析第一性原理计算

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耐事故燃料用碳化硅包壳材料的热扩散连接技术

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热加工工艺 2020年第21期49卷 47-50页

作者：赵毅商佳程廖志海祝鑫颜家振中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610213 四川大学制造科学与工程学院四川成都610065

碳化硅及其复合材料是最可能用于核电耐事故燃料的包壳材料。从核燃料元件包壳材料的需求出发,利用钛箔作为连接介质,采用热扩散连接技术对碳化硅的密封连接进行了研究。实验结果表明,扩散温度为1500℃,压力为10 MPa,连接时间1h,能够获... 详细信息

碳化硅及其复合材料是最可能用于核电耐事故燃料的包壳材料。从核燃料元件包壳材料的需求出发,利用钛箔作为连接介质,采用热扩散连接技术对碳化硅的密封连接进行了研究。实验结果表明,扩散温度为1500℃,压力为10 MPa,连接时间1h,能够获得稳定的碳化硅连接样品。连接样品的平均剪切强度为88.63 MPa。显微分析表明C和Si元素在Ti箔中发生扩散,并与Ti发生反应形成稳定的连接界面,连接层边缘主要为Ti3SiC2相,连接层中心由Ti和TiC组成。

关键词：耐事故燃料碳化硅热扩散连接技术

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Si元素对11.5CrMoxSi铁素体马氏体钢第二相组织演变的影响

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热加工工艺 2020年第24期49卷 41-46页

作者：陈国清杨俭王清周文龙唐睿大连理工大学材料科学与工程学院辽宁省凝固控制与数字化制备技术重点实验室辽宁大连116085 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610041

铁素体马氏体钢(FM钢)是高性能快堆燃料包壳的候选材料。设计了Si含量分别为0.6%、0.9%、1.2%和1.5%的11.5CrMoXSi铁素体马氏体钢,研究了Si元素在老化过程中对铁素体马氏体钢第二相组织的影响。结果表明,Si含量影响组织中M23C6和Laves... 详细信息

铁素体马氏体钢(FM钢)是高性能快堆燃料包壳的候选材料。设计了Si含量分别为0.6%、0.9%、1.2%和1.5%的11.5CrMoXSi铁素体马氏体钢,研究了Si元素在老化过程中对铁素体马氏体钢第二相组织的影响。结果表明,Si含量影响组织中M23C6和Laves相的数量和分布,进而影响材料的力学性能。Si含量为0.6%时,M23C6碳化物倾向于在晶粒内弥散析出,对材料基体的强度有很好的提升,但随着老化进行,M23C6互相吞并长大,逐渐失去弥散强化作用;当Si含量达到1.5%时,M23C6相倾向于在晶界处分布,随着老化进行其数量和分布保持相对稳定。此外,Si元素会在M23C6相附近的微晶界处聚集,促进Laves相的生成,且其数量、大小和体积分数不断增加,强化作用明显。老化之前,Si含量较低的材料,其硬度和抗拉强度更高,老化初期的50 h内,低Si含量FM钢的硬度和抗拉强度迅速降低;而Si含量为1.5%的FM钢硬度保持稳定,抗拉强度略有提升。

关键词：铁素体马氏体钢老化 M23C6 Laves相

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硝酸钍中钍含量的测定

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广东化工 2020年第19期47卷 146-148,157页

作者：郑娜王占明赵峰李洪玉贺含毅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610213

作为一种能源材料,钍的准确测定是十分必要的。钍元素受初级X射线激发可以产生特征谱线,本研究采用溶液法利用X射线荧光光谱仪对钍的含量进行测定。在检测分析过程中,对检测的浓度和仪器参数进行了优化,本方法钍含量测试范围为1~4 g/L,... 详细信息

作为一种能源材料,钍的准确测定是十分必要的。钍元素受初级X射线激发可以产生特征谱线,本研究采用溶液法利用X射线荧光光谱仪对钍的含量进行测定。在检测分析过程中,对检测的浓度和仪器参数进行了优化,本方法钍含量测试范围为1~4 g/L,方法具有可重复性,6次试验的测量精密度(RSD%,n=6)优于1.2%,不需要复杂的处理过程,试验便捷迅速,满足测量需求。

关键词：硝酸钍钍 X射线荧光溶液法自吸效应

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Ti元素对B4C/Al复合材料力学性能的改善作用（英文）

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稀有金属材料与工程 2019年第6期48卷 1777-1784页

作者：阮晴贾玉振郑继云李丘林刘伟束国刚清华大学北京100084 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610041 清华大学深圳研究生院广东深圳518055 中广核工程有限公司广东深圳518055

良好的结合界面对金属基复合材料的性能至关重要。利用液态搅拌法,制备了一种B4C强化的B4C/Al复合材料。通过添加Ti元素,探讨了界面反应对材料的界面结构和力学性能的影响。研究发现,通过B4C和Al熔体之间的界面反应,Ti元素大量聚集于B4C... 详细信息

良好的结合界面对金属基复合材料的性能至关重要。利用液态搅拌法,制备了一种B4C强化的B4C/Al复合材料。通过添加Ti元素,探讨了界面反应对材料的界面结构和力学性能的影响。研究发现,通过B4C和Al熔体之间的界面反应,Ti元素大量聚集于B4C/Al界面处。B4C颗粒表面形成了一层致密且连续的纳米TiB2界面层,实现了界面改性。由于TiB2界面层具有良好的润湿性和结合状态,B4C/Al原有的界面缺陷消除了。随着界面反应程度的加强,材料强度逐渐提高。剧烈的界面反应会形成大量脱落的纳米TiB2颗粒进入基体。纳米TiB2颗粒作为原位第二强化相进一步增强基体。最后,探讨了不同程度界面改性后B4C/Al复合材料的断裂行为。

关键词： B4C/A复合材料钛界面反应力学性能

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Fe-13Cr-4Al合金的高温流变行为

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热加工工艺 2020年第14期49卷 38-42页

作者：张毅勇杨衍祥杨攀谭小练中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610213 四川航天技术研究院长征装备制造有限公司四川成都610100

在Gleeble-1500热模拟实验机上对Fe-13Cr-4Al合金进行了等温压缩实验,研究了该材料在变形温度800~1000℃、应变速率0.01~10 s-1条件下的高温流变行为;构建了包含Arrhenius项同时考虑应变、应变速率及温度影响的高温热变形本构方程。结... 详细信息

在Gleeble-1500热模拟实验机上对Fe-13Cr-4Al合金进行了等温压缩实验,研究了该材料在变形温度800~1000℃、应变速率0.01~10 s-1条件下的高温流变行为;构建了包含Arrhenius项同时考虑应变、应变速率及温度影响的高温热变形本构方程。结果表明,Fe-13Cr-4Al合金的高温流变应力状态主要受温度和应变速率的影响,并且在较低变形温度和低应变速率(800~900℃、0.01~0.1 s-1)的变形条件下呈现出动态再结晶;而在较高温度(950~1000℃)的变形条件下呈现出动态回复。材料常数Q、α、n和ln A均是应变ε的函数,采用五次多项式可拟合两者之间的关系。同时应用包含应变补偿的本构方程可预测Fe-13Cr-4Al合金在实验温度和应变速率条件下的流变应力。

关键词： Fe-13Cr-4Al 热压缩流变应力本构方程

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316NG不锈钢在硼-锂溶液中的电化学腐蚀行为研究

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核动力工程 2018年第5期39卷 63-68页

作者：舒茗王丛林陈勇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

利用电化学方法获得316NG不锈钢(316NG)在300℃、pH=5～8硼-锂溶液中的极化曲线和交流阻抗(EIS),并绘制相应水化学条件下的电位-pH图。结果表明:碱性条件下钝化区尤其是二次钝化区极化电流急剧减小,pH=7～8时阳极极化表现出3次钝化现象... 详细信息

利用电化学方法获得316NG不锈钢(316NG)在300℃、pH=5～8硼-锂溶液中的极化曲线和交流阻抗(EIS),并绘制相应水化学条件下的电位-pH图。结果表明:碱性条件下钝化区尤其是二次钝化区极化电流急剧减小,pH=7～8时阳极极化表现出3次钝化现象,偏碱性条件极化阻抗显著高于偏酸性和近中性条件,说明碱性条件下316NG表面钝化膜保护效果更佳。pH=5时电化学极化后样品表面主要生成Cr2O3和Fe2O3;碱性条件下(pH=6～8)样品表面氧化膜为分层结构:最外层为Fe3O4,随深度增加开始出现NiFe2O4,内层成分主要为FeCr2O4。随着电导率升高,溶液电阻、电荷传递电阻和钝化膜电阻均显著降低。依据极化曲线绘制的电位-pH图与文献结果相吻合。

关键词：核材料 316NG 电位-pH图极化曲线高温电化学

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电弧离子镀制备耐事故包壳材料厚Cr涂层及高温抗氧化性能

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表面技术 2019年第2期48卷 207-219页

作者：胡小刚董闯陈宝清杨红艳张瑞谦谷伟陈大民大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室辽宁大连116024 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610200 大连纳晶科技有限公司辽宁大连116600

目的在Zr-4包壳材料表面制备具有耐事故高温性能的抗氧化厚Cr涂层,保护Zr基体,以防止与高温水蒸汽反应。方法采用自主研发的φ155 mm大弧源电弧离子镀技术在Zr-4合金表面制备约20μm的Cr涂层,通过X射线衍射仪(XRD)分析氧化前后的物相变... 详细信息

目的在Zr-4包壳材料表面制备具有耐事故高温性能的抗氧化厚Cr涂层,保护Zr基体,以防止与高温水蒸汽反应。方法采用自主研发的φ155 mm大弧源电弧离子镀技术在Zr-4合金表面制备约20μm的Cr涂层,通过X射线衍射仪(XRD)分析氧化前后的物相变化,通过扫描电子显微镜(SEM)和电子探针(EPMA)研究厚Cr涂层在不同温度下产生的多种缺陷,探究厚Cr涂层对Zr基体的防护机制。结果当涂层沉积速率>3μm/h,制备的Cr涂层均匀致密,结合力优异,具有柱状晶结构,可经受至少15.8%的形变量,其抗塑性形变能力优异。沉积Cr层样品经过1000、1100、1200℃氧化,保温1h后快速冷却至室温,厚Cr涂层分化为Cr Ox层、Cr_2O_3层、残余Cr层和Cr-Zr扩散层。经受苛刻条件(1200℃/3600 s)测试,除保持连续性的氧化层外,在基体上仍残余良好结合的6.8μm Cr层。氧化层两次开裂阻止基体被进一步破坏。Cr-Zr扩散层是由Zr元素向Cr涂层方向渗透生长的。1200℃时,在基体近表面处产生的大尺寸隆起,是由于在近表面处韧性β-Zr(O)相转变为脆性α-Zr相,以及Cr偏聚贫Sn造成的。残余Cr层的柱状晶结构会形成Zr-O扩散通道,对涂层最后失效将起关键作用。结论 Zr合金包壳材料镀覆20μm的Cr涂层具有充分的耐事故能力,在严苛的事故条件测试下,各缺陷均未能使Zr-4合金基体暴露,涂层能够形成有效壁垒,防止锆合金基体暴露造成核事故,阻止基体进一步被破坏。

关键词： Cr涂层厚膜弧沉积高温抗氧化 Zr-O通道耐事故包壳材料

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粉末冶金法烧结制备SiC/Zr耐事故复合材料的研究

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材料导报 2019年第A01期33卷 321-325页

作者：岳慧芳冯可芹庞华张瑞谦李垣明吕亮亮赵艳丽袁攀四川大学制造科学与工程学院成都610065 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 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

以SiC粉和ZrH2粉为原料,利用真空烧结工艺制备了耐事故SiC/Zr复合材料。通过对SiC-Zr烧结体系进行热力学分析,对SiC和ZrH2混合粉末的加热过程进行TGA和DSC分析,制定了较合理的烧结工艺,并对SiC与Zr之间的界面反应进行了研究,对SiC/Zr复... 详细信息

以SiC粉和ZrH2粉为原料,利用真空烧结工艺制备了耐事故SiC/Zr复合材料。通过对SiC-Zr烧结体系进行热力学分析,对SiC和ZrH2混合粉末的加热过程进行TGA和DSC分析,制定了较合理的烧结工艺,并对SiC与Zr之间的界面反应进行了研究,对SiC/Zr复合材料的耐腐蚀性能进行了评价。结果表明:粉末冶金法可以制备出致密度为96%的SiC/Zr复合材料,烧结温度为1100℃,烧结时间为90min。SiC与Zr在界面处发生了界面反应,产物为ZrC和Zr2Si,且界面呈多层结构,从SiC到Zr基体,界面层的相分布次序为ZrC/ZrC+Zr2Si/ZrC。与锆合金相比,SiC/Zr复合材料表现出更好的耐腐蚀性能。

关键词： SiC/Zr复合材料烧结工艺界面反应耐腐蚀性能

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