新型含高硅低活化铁素体-马氏体钢辐照损伤研究
发布时间：2020-12-26 14:05
材料问题始终是制约核能发展的关键因素之一。未来先进核能系统材料长期处于高温、强辐照、应力、腐蚀等苛刻环境，发生微结构变化和性能恶化，严重影响反应堆的运行安全与经济性。低活化铁素体-马氏体钢（RAFM）具有优异的抗辐照肿胀性能、低活化、成熟的工业化生产等优点，是第四代反应堆重要的候选结构材料。因此，深入开展RAFM钢评价研究不仅具有重要的学术意义而且具有潜在的应用价值。但是，目前缺乏合适的中子源以模拟反应堆环境。中子辐照在材料中主要产生位移损伤和核反应掺杂，而载能离子束技术可以分别模拟相关过程，且参数可人为控制，达到材料在反应堆服役年限内累积的损伤水平所需时间短，实验费用低。因此，载能离子技术被认为是一种可以快速评价筛选反应堆候选结构材料的手段。中国科学院近代物理研究所和金属研究所合作研发出了一种有可能用于ADS系统的候选结构材料——新型含高硅低活化铁素体-马氏体（NHS）钢。本论文以NHS钢为主要研究对象，利用载能离子在不同温度下对其进行辐照，采用多种技术手段分析，研究了NHS钢中缺陷的产生及其演化规律，通过对比研究评价了NHS钢的抗辐照肿胀性能。一、利用320kV高压实验平台提供的5...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)甘肃省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
加速器驱动次临界嫂变堆系统示意图
概述 就能使得晶格原子发生移位。载能粒子与晶格原子发生碰撞，根传递的差异，小则形成间隙子-空位对（Frankel pair），大则可碰撞级联（如图 1.2 所示）。根据材料的不同，级联区内可能形成位微孔洞或者层错四面体，也可能发生瞬间坍塌；处于级联区周围原子则形成缺陷团簇或者位错环，并可以通过快速迁移而生长。撞形成的大量点缺陷发生复合而湮没，剩余少量的点缺陷通过从的逃逸而成为自由迁移的点缺陷存在于材料基体之中。 中子与材料内部原子发生核反应，造成大量元素的掺杂。一般来过（n，α）嬗变形成的 He 原子（如图 1.3），即使浓度很低，在结构材料辐照后的性能改变方面都能扮演极为重要的角色。
4MeV 中子与不同的元素发生（n，α）反应的生的缺陷以及嬗变形成的惰性气体原子在材料相互作用，使得材料在不同温区呈现出不同的服役温区大致处于 300-800℃之间，根据围内，结构材料（以钢为例）将要面临的问He 脆。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cavity swelling of RAFM steel under 792 MeV Ar-ions irradiation at 773 K[J]. 申铁龙,王志光,姚存峰,孙建荣,魏孔芳,朱亚滨,庞立龙,崔明焕,李远飞,马艺准,盛彦斌,缑洁. Chinese Physics C. 2013(08)
[2]基于HIRFL的高温应力材料载能离子辐照实验装置[J]. 申铁龙,王志光,姚存峰,孙建荣,盛彦斌,魏孔芳,李炳生,朱亚滨,庞立龙,崔明焕,李远飞. 原子核物理评论. 2013(01)
[3]利用高能离子模拟研究反应堆结构材料中的辐照效应[J]. 王志光. 原子核物理评论. 2006(02)
[4]聚变堆低活化马氏体钢的发展[J]. 黄群英,郁金南,万发荣,李建刚,吴宜灿. 核科学与工程. 2004(01)
[5]金属材料中氦的扩散与氦泡的形核生长研究[J]. 张崇宏,陈克勤,王引书,孙继光. 原子核物理评论. 2001(01)
[6]加速器驱动放射性洁净核能系统[J]. 丁大钊,傅世年. 现代物理知识. 2001(01)
[7]内转换电子穆斯堡尔谱学[J]. 王广厚. 物理. 1985(04)
博士论文
[1]金属间化合物点缺陷的正电子湮没研究[D]. 张兰芝.中国科学院研究生院（高能物理研究所） 2007
硕士论文
[1]新型高Si铁素体/马氏体钢显微组织与力学性能研究[D]. 周敏.南京理工大学 2013
本文编号：2939841
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)甘肃省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
加速器驱动次临界嫂变堆系统示意图
概述 就能使得晶格原子发生移位。载能粒子与晶格原子发生碰撞，根传递的差异，小则形成间隙子-空位对（Frankel pair），大则可碰撞级联（如图 1.2 所示）。根据材料的不同，级联区内可能形成位微孔洞或者层错四面体，也可能发生瞬间坍塌；处于级联区周围原子则形成缺陷团簇或者位错环，并可以通过快速迁移而生长。撞形成的大量点缺陷发生复合而湮没，剩余少量的点缺陷通过从的逃逸而成为自由迁移的点缺陷存在于材料基体之中。 中子与材料内部原子发生核反应，造成大量元素的掺杂。一般来过（n，α）嬗变形成的 He 原子（如图 1.3），即使浓度很低，在结构材料辐照后的性能改变方面都能扮演极为重要的角色。
4MeV 中子与不同的元素发生（n，α）反应的生的缺陷以及嬗变形成的惰性气体原子在材料相互作用，使得材料在不同温区呈现出不同的服役温区大致处于 300-800℃之间，根据围内，结构材料（以钢为例）将要面临的问He 脆。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cavity swelling of RAFM steel under 792 MeV Ar-ions irradiation at 773 K[J]. 申铁龙,王志光,姚存峰,孙建荣,魏孔芳,朱亚滨,庞立龙,崔明焕,李远飞,马艺准,盛彦斌,缑洁. Chinese Physics C. 2013(08)
[2]基于HIRFL的高温应力材料载能离子辐照实验装置[J]. 申铁龙,王志光,姚存峰,孙建荣,盛彦斌,魏孔芳,李炳生,朱亚滨,庞立龙,崔明焕,李远飞. 原子核物理评论. 2013(01)
[3]利用高能离子模拟研究反应堆结构材料中的辐照效应[J]. 王志光. 原子核物理评论. 2006(02)
[4]聚变堆低活化马氏体钢的发展[J]. 黄群英,郁金南,万发荣,李建刚,吴宜灿. 核科学与工程. 2004(01)
[5]金属材料中氦的扩散与氦泡的形核生长研究[J]. 张崇宏,陈克勤,王引书,孙继光. 原子核物理评论. 2001(01)
[6]加速器驱动放射性洁净核能系统[J]. 丁大钊,傅世年. 现代物理知识. 2001(01)
[7]内转换电子穆斯堡尔谱学[J]. 王广厚. 物理. 1985(04)
博士论文
[1]金属间化合物点缺陷的正电子湮没研究[D]. 张兰芝.中国科学院研究生院（高能物理研究所） 2007
硕士论文
[1]新型高Si铁素体/马氏体钢显微组织与力学性能研究[D]. 周敏.南京理工大学 2013
本文编号：2939841
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/2939841.html
