铁基二元合金辐照损伤及气泡在电子束辐照下的行为研究
发布时间：2021-08-02 17:01
本文使用离子辐照时遮挡铜网的方法研究了 Fe-Al合金在高温He离子辐照过程中晶界、点缺陷和溶质原子三者之间的作用。结果表明,空位由辐照区流向未辐照区,造成辐照区A1元素含量比未辐照区高;可能由于空位扩散流动具有晶体取向性,晶界两侧辐照区与未辐照区A1元素成分差别不同,温度效应可以消除空位扩散的晶体取向性;随着辐照温度从300 ℃升高到400 ℃辐照区和未辐照区成分差别减小;辐照后对比辐照区和未辐照区同一个晶界上A1元素的分布,发现A1在晶界上的偏析并不明显。通过超高压电镜原位电子辐照实验证实了遮挡铜网离子辐照方法所得到的实验数据的可靠性。研究了氢与点缺陷协同作用对Cr析出的影响,并利用透射电子显微镜对Cr析出物进行表征。结果显示,室温注氢后Fe-10at%tCr合金在超高压电镜下在450 ℃～550 ℃温度区间进行电子辐照后,衍射花样中出现衍射条纹;在400 ℃以下及600 ℃以上温度进行电子辐照后衍射花样中则不会产生衍射条纹。透射电镜分析结果显示,条纹衍射是由Cr的一维针状析出产生,这种析出可能是Cr与H形成某种Cr-H复合体,在电子束辐照下,沿三个<100>方向重新排...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１热核聚变反应示意图
ＩＴＥＲ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ?Ｔｈｅｒｍｏｎｕｃｌｅａｒ?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?Ｒｅａｃｔｏｒ）是国际热核聚变??实验反应堆的简称，它是一个验证是否可以最终将聚变能用于商业发电的关??键研宄装置，本身不能发电。结构示意图如图２－２所示，主要包括中央螺线??管、环形场线圈、极向场线圈、偏滤器以及由第一壁构成的等离子体室等部??件。由图中的表格可以看到，设计的目标是Ｑ＞１０，即输出和输入的能量比大??于１０，这是个很了不起的目标，如果达成的话，商业化的可控核聚变就可以??实现了。??Ｕ聞釣?＞１０??［上厭小」?顧綱??４?ｆｌｆｃｒ?二?薄鵰子你小搴?ｓ?２?〇？??【ｉｐ翻－??小龜塵校长比?ｉ?－??＿???笏娓子雄中心紐ｍ瀵５?３ｆ??■—???－Ｉ?娜Ｓ?秘喊■＆神?７３Ｗ??图２＿２?ＩＴＥＲ装置的概念图和设计的主要教政？??ＩＴＥＲ的研宄己经有数十年的历史，早在１９７８年国际原子能机构的主持??下就对其进行了研宄，在经过近三十年的设计研宄后，于２０００年确定了最终??的ＩＴＥＲ设计方案功。随着２００５年６月２８日莫斯科会议的胜利闭幕，这??个总耗资近１００亿美元的ＩＴＥＲ项目最终决定修建在法国的卡达拉奇??（Ｃａｄｒａｃｈｅ），这正式拉开了建设ＩＴＥＲ的序幕，这也是聚变研宄进入一个崭新??阶段的里程碑。中国作为ＩＴＥＲ成员国担负着建设和研究的责任。借着ＩＴＥＲ??的契机，各国科学家们也搞起了本国的大型超托卡马克装置，如法国的Ｔｏｒｅ＿??Ｓｕｐｒａ
ＥＡＳＴ?由实验“Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ”、先进“Ａｄｖａｎｃｅｄ”、超导“Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ”、托卡??马克“Ｔｏｋａｍａｋ”四个单词首字母拼写而成，它的中文意思是“先进实验超导托??卡马克”，同时具有“东方”的含意，图２－３为ＥＡＳＴ的照片。与此同时，一个??影响着商业聚变堆发展的瓶颈问题，即聚变堆用结构材料的辐照损伤问题摆??在了科学家们的面前％。聚变反应堆中的环境对材料的要求非常苛刻，首先，??要求材料在１４?ＭｅＶ高能中子辐照下具有较好的抗辐照性能、高的热负载承??受能力；其次，为了达到聚变堆“清洁”目的，要求包层材料具有低活化特性，??因此对材料杂质的控制非常严格。此外，还要求材料与包层中氣增殖剂、冷??却剂以及中子增殖剂等材料具有很好的相容性，还必须具有较高的机械性能。??目前工业上应用的材料中，没有一种材料能达到聚变反应堆的要求，因此要??想发展核聚变反应堆，必须首先研制出能满足聚变堆要求的材料。肚界上各??国家对适用于核聚变反应堆的结构材料经过多年的研宄
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子束辐照下的注氘铝的结构变化[J]. 李杰,高进,万发荣. 物理学报. 2016(02)
[2]Abnormal ionization in sonoluminescence[J]. 张文娟,安宇. Chinese Physics B. 2015(04)
[3]The characteristics of sonoluminescence[J]. 安宇,张文娟. Chinese Physics B. 2012(01)
[4]Fe/Al异种金属扩散界面区的显微组织[J]. 王敬,尹小燕,杨帅. 焊接技术. 2011(12)
[5]铁/铝扩散偶界面反应层生长机理分析[J]. 吴铭方,司乃潮,王敬,王凤江. 焊接学报. 2011(05)
[6]利用透射电镜衬度像变化判定位错环类型及注氢纯铁中形成的位错环分析[J]. 黄依娜,万发荣,焦治杰. 物理学报. 2011(03)
[7]聚变堆结构材料SiC/SiC的研究进展[J]. 于海蛟,周新贵,张炜,王洪磊,赵爽,罗征. 材料导报. 2009(23)
[8]低活化铁素体/马氏体钢的研究进展[J]. 黎兴刚,燕青芝,葛昌纯. 钢铁研究学报. 2009(06)
[9]先进核能技术研究新进展[J]. 欧阳予. 中国核电. 2009(02)
[10]聚变堆用结构材料的研究现状与进展[J]. 于兴哲,宋月清,崔舜,李明,李增德. 材料导报. 2008(02)
博士论文
[1]聚变堆用体心立方结构材料中析出相形成与演化研究[D]. 朱博玲.北京科技大学 2016
[2]聚变堆用铁基结构材料的辐照损伤[D]. 刘平平.北京科技大学 2015
硕士论文
[1]聚变堆结构材料力学性能及缺陷效应[D]. 李晓庆.大连理工大学 2011
本文编号：3317940
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１热核聚变反应示意图
ＩＴＥＲ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ?Ｔｈｅｒｍｏｎｕｃｌｅａｒ?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?Ｒｅａｃｔｏｒ）是国际热核聚变??实验反应堆的简称，它是一个验证是否可以最终将聚变能用于商业发电的关??键研宄装置，本身不能发电。结构示意图如图２－２所示，主要包括中央螺线??管、环形场线圈、极向场线圈、偏滤器以及由第一壁构成的等离子体室等部??件。由图中的表格可以看到，设计的目标是Ｑ＞１０，即输出和输入的能量比大??于１０，这是个很了不起的目标，如果达成的话，商业化的可控核聚变就可以??实现了。??Ｕ聞釣?＞１０??［上厭小」?顧綱??４?ｆｌｆｃｒ?二?薄鵰子你小搴?ｓ?２?〇？??【ｉｐ翻－??小龜塵校长比?ｉ?－??＿???笏娓子雄中心紐ｍ瀵５?３ｆ??■—???－Ｉ?娜Ｓ?秘喊■＆神?７３Ｗ??图２＿２?ＩＴＥＲ装置的概念图和设计的主要教政？??ＩＴＥＲ的研宄己经有数十年的历史，早在１９７８年国际原子能机构的主持??下就对其进行了研宄，在经过近三十年的设计研宄后，于２０００年确定了最终??的ＩＴＥＲ设计方案功。随着２００５年６月２８日莫斯科会议的胜利闭幕，这??个总耗资近１００亿美元的ＩＴＥＲ项目最终决定修建在法国的卡达拉奇??（Ｃａｄｒａｃｈｅ），这正式拉开了建设ＩＴＥＲ的序幕，这也是聚变研宄进入一个崭新??阶段的里程碑。中国作为ＩＴＥＲ成员国担负着建设和研究的责任。借着ＩＴＥＲ??的契机，各国科学家们也搞起了本国的大型超托卡马克装置，如法国的Ｔｏｒｅ＿??Ｓｕｐｒａ
ＥＡＳＴ?由实验“Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ”、先进“Ａｄｖａｎｃｅｄ”、超导“Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ”、托卡??马克“Ｔｏｋａｍａｋ”四个单词首字母拼写而成，它的中文意思是“先进实验超导托??卡马克”，同时具有“东方”的含意，图２－３为ＥＡＳＴ的照片。与此同时，一个??影响着商业聚变堆发展的瓶颈问题，即聚变堆用结构材料的辐照损伤问题摆??在了科学家们的面前％。聚变反应堆中的环境对材料的要求非常苛刻，首先，??要求材料在１４?ＭｅＶ高能中子辐照下具有较好的抗辐照性能、高的热负载承??受能力；其次，为了达到聚变堆“清洁”目的，要求包层材料具有低活化特性，??因此对材料杂质的控制非常严格。此外，还要求材料与包层中氣增殖剂、冷??却剂以及中子增殖剂等材料具有很好的相容性，还必须具有较高的机械性能。??目前工业上应用的材料中，没有一种材料能达到聚变反应堆的要求，因此要??想发展核聚变反应堆，必须首先研制出能满足聚变堆要求的材料。肚界上各??国家对适用于核聚变反应堆的结构材料经过多年的研宄
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子束辐照下的注氘铝的结构变化[J]. 李杰,高进,万发荣. 物理学报. 2016(02)
[2]Abnormal ionization in sonoluminescence[J]. 张文娟,安宇. Chinese Physics B. 2015(04)
[3]The characteristics of sonoluminescence[J]. 安宇,张文娟. Chinese Physics B. 2012(01)
[4]Fe/Al异种金属扩散界面区的显微组织[J]. 王敬,尹小燕,杨帅. 焊接技术. 2011(12)
[5]铁/铝扩散偶界面反应层生长机理分析[J]. 吴铭方,司乃潮,王敬,王凤江. 焊接学报. 2011(05)
[6]利用透射电镜衬度像变化判定位错环类型及注氢纯铁中形成的位错环分析[J]. 黄依娜,万发荣,焦治杰. 物理学报. 2011(03)
[7]聚变堆结构材料SiC/SiC的研究进展[J]. 于海蛟,周新贵,张炜,王洪磊,赵爽,罗征. 材料导报. 2009(23)
[8]低活化铁素体/马氏体钢的研究进展[J]. 黎兴刚,燕青芝,葛昌纯. 钢铁研究学报. 2009(06)
[9]先进核能技术研究新进展[J]. 欧阳予. 中国核电. 2009(02)
[10]聚变堆用结构材料的研究现状与进展[J]. 于兴哲,宋月清,崔舜,李明,李增德. 材料导报. 2008(02)
博士论文
[1]聚变堆用体心立方结构材料中析出相形成与演化研究[D]. 朱博玲.北京科技大学 2016
[2]聚变堆用铁基结构材料的辐照损伤[D]. 刘平平.北京科技大学 2015
硕士论文
[1]聚变堆结构材料力学性能及缺陷效应[D]. 李晓庆.大连理工大学 2011
本文编号：3317940
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