超细颗粒石墨微观结构演化研究

发布时间：2021-08-24 19:20

　　熔盐反应堆是四代堆之一,具有建立在物理原理上的固有安全性的优点。熔盐堆使用核石墨做慢化剂和支撑结构材料,熔盐会在石墨管道内流通。核石墨在反应堆内始终处于快中子辐照环境,它的碳原子被多次击出格点,这将会导致核石墨各种性能发生变化,比如改变它的尺寸、热导率、电阻率、强度等,进而缩短石墨在堆中的寿命。石墨在强中子辐照环境下产生的缺陷与宏观表现密切相关,比如间隙原子、空位等。如果能够建立石墨辐照缺陷和宏观物理性质,二者间的联系,这将帮助我们理解辐照损伤的机理并预测新的石墨在服役过程中的性能变化。我们知道,对于一种新石墨而言,必须通过辐照测试,才能称为核石墨,辐照性能评估对于核石墨的应用非常重要。但做中子辐照会受到各种因素限制且价格昂贵,相对而言离子辐照实验更容易进行,所以我们用离子辐照代替中子辐照,对新研制的有希望应用到熔盐堆的石墨进行初级评估。因此,本论文将利用129Xe26+离子进行辐照研究,讨论新石墨在不同剂量下辐照产生的微结构变化和力学性能的变化,并尝试建立二者的联系,为新石墨（?）照效应的初级评估提供参考。本文主要做了三项研究。1.我们采用了7MeV的129Xe26+辐照沉积在IG-... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 背景
        1.1.1 石墨材料的核应用
        1.1.2 熔盐堆对核石墨的要求
    1.2 选题意义
    1.3 本论文的研究内容
第二章 实验准备及主要表征方法
    2.1 离子辐照
        2.1.1 实验样品准备
        2.1.2 离子辐照实验条件选择
    2.2 主要表征方法
        2.2.1 扫描电子显微镜
        2.2.2 透射电子显微镜
        2.2.3 X射线衍射
        2.2.4 拉曼光谱
        2.2.5 纳米压痕技术
第三章 IG-110石墨基底上热解碳涂层的离子辐照损伤效应研究
    3.1 引言
    3.2 实验过程
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 SEM表征不同剂量辐照后表面微结构变化
        3.3.2 TEM图表征内部微结构变化
        3.3.3 拉曼分析不同剂量辐照后表面微结构变化
        3.3.4 XRD谱图表征晶体结构变化
        3.3.5 机械性能微硬度的变化
    3.4 小结
第四章 NPIG超细颗粒石墨不同剂量的辐照损伤效应研究
    4.1 引言
    4.2 实验过程
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 SEM表征不同剂量辐照后表面微结构变化
        4.3.2 拉曼分析表面微结构变化
        4.3.3 XRD谱图表征不同剂量辐照后微结构变化
        4.3.4 纳米压痕表征机械性能变化
    4.4 小结
第五章 用TEM直接观察NPIG超细颗粒石墨辐照前后的微结构变化
    5.1 离子辐照前的微结构
    5.2 离子辐照后的微结构
    5.3 小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
在学期间发表的论文
参加的学术会议
学位论文评阅及答辩情况表


【参考文献】：
博士论文
[1]核石墨的离子辐照效应及熔盐浸渗特性研究[D]. 张宝亮.山东大学 2015
[2]核石墨热解炭涂层的辐照损伤及熔盐浸渗特性的研究[D]. 冯尚蕾.中国科学院研究生院（上海应用物理研究所） 2014



本文编号：3360571