离子辐照对CLAM表面形貌及耐液态铅铋共晶合金腐蚀性能的影响

发布时间：2023-05-07 23:42

　　铅基反应堆是铅冷快堆和加速器驱动次临界系统的首要候选堆型之一,其首选冷却剂是铅铋共晶合金(LBE)。中国低活化马氏体钢(CLAM)作为我国自主研发的第一代低活化铁素体/马氏体钢种(RAFMs),是铅基反应堆的重要候选结构材料,其在反应堆内服役过程中,要经受强中子流辐照和强烈的液态LBE腐蚀,因此将CLAM钢在铅基反应堆内的辐照损伤行为与液态LBE腐蚀性能进行结合研究,分析其相互影响机理,对未来铅基反应堆的运行发展提供技术数据和理论基础。本文首先采用高能He⁺离子束对CLAM钢试样进行辐照试验,然后在550℃液态饱和氧浓度LBE中进行静态腐蚀试验,使用SEM、EDS、XRD、纳米压痕技术等多种表征测试方法对试样表面形貌、残余应力、辐照后纳米硬度、腐蚀后氧化层结构进行表征,主要包括以下几方面研究工作:(1)研究辐照剂量对CLAM钢试样表面形貌及残余应力分布的影响机理室温条件下对CLAM钢试样表面进行辐照剂量分别为4×10¹66 n/cm²、2×10¹⁷n/cm²、1×10^...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 铅基反应堆发展现状
        1.2.1 铅冷快堆
        1.2.2 加速器驱动次临界系统
        1.2.3 铅铋共晶合金
    1.3 CLAM钢辐照损伤效应研究
        1.3.1 辐照诱发CLAM钢结构变化与辐照偏析
        1.3.2 CLAM钢中辐照缺陷与辐照肿胀
        1.3.3 辐照导致CLAM钢力学性能变化
    1.4 CLAM钢在液态LBE中腐蚀行为研究现状
        1.4.1 液态LBE腐蚀机理
        1.4.2 CLAM钢在高流速LBE中腐蚀研究现状
        1.4.3 CLAM钢在静态LBE中腐蚀研究现状
    1.5 本课题研究意义及内容
第二章 试验材料、设备与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 试验用CLAM钢
        2.1.2 试验用LBE合金
    2.2 He⁺离子辐照试验
        2.2.1 辐照试样制备
        2.2.2 离子辐照设备及试验参数
    2.3 纳米压痕技术
    2.4 静态LBE腐蚀试验
    2.5 试样表征分析设备
第三章 辐照剂量对CLAM钢表面物相组成与形貌的影响
    3.1 辐照前SRIM软件模拟结果
    3.2 辐照前后CLAM钢 XRD分析
    3.3 辐照前后CLAM钢表面形貌分析
    3.4 本章小结
第四章 He⁺离子辐照剂量对CLAM钢纳米硬度的影响
    4.1 纳米压痕技术原理
    4.2 不同He⁺辐照剂量下CLAM钢纳米硬度结果与分析
        4.2.1 纳米压痕试验结果与分析
        4.2.2 Nix-Gao模型修正纳米硬度结果与分析
    4.3 He⁺辐照剂量对辐照硬化的影响机理分析
    4.4 本章小结
第五章 辐照预处理对CLAM钢耐LBE腐蚀性能的影响
    5.1 试验介绍
    5.2 静态LBE腐蚀250h试验结果与分析
        5.2.1 腐蚀试样表面形貌与物相组成分析
        5.2.3 腐蚀试样截面分析
    5.3 静态LBE腐蚀500h试验结果与分析
        5.3.1 腐蚀试样表面形貌与物相组成分析
        5.3.3 腐蚀试样截面形貌分析
    5.4 辐照预处理CLAM钢在液态LBE中腐蚀机理分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
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本文编号：3811560