Pro zlepšení vašeho zážitku používáme soubory cookie. Pokračováním v prohlížení těchto stránek souhlasíte s používáním souborů cookie. Další informace.
V předem demonstrované studii v časopise Journal of Nuclear Materials byly zkoumány čerstvě vyrobené austenitické nerezové oceli s rovnoměrně rozloženými nanočásticemi NbC (ARES-6) a konvenční nerezové oceli 316 za ozařování těžkými ionty. Chování po zvětšení pro porovnání výhod ARES-6.
Studie: Odolnost austenitické nerezové oceli s rovnoměrně rozloženými nanoměřítkovými precipitáty NbC proti bobtnání při ozáření těžkými ionty. Autor obrázku: Parilov/Shutterstock.com
Austenitické nerezové oceli (SS) se běžně používají jako vnitřní součásti v moderních lehkovodních reaktorech, kde jsou vystaveny vysokým tokům záření.
Změna morfologie austenitických nerezových ocelí po neutronovém záchytu nepříznivě ovlivňuje takové fyzikální parametry, jako je radiační zpevnění a tepelný rozklad. Deformační cykly, pórovitost a excitace jsou příklady radiačně indukovaného vývoje mikrostruktury, který se běžně vyskytuje u austenitických nerezových ocelí.
Austenitická nerezová ocel navíc podléhá radiačně indukované vakuové roztažnosti, která může vést k potenciálně smrtelné destrukci součástí aktivní zóny reaktoru. Inovace v moderních jaderných reaktorech s delší životností a vyšší produktivitou proto vyžadují použití složitých sestav, které odolávají většímu záření.
Od počátku 70. let 20. století bylo navrženo mnoho metod pro vývoj radioaktivních materiálů. V rámci snah o zlepšení radiační účinnosti byla studována role hlavních aspektů vakuové roztažné elasticity. I přesto, protože austenitické nerezové oceli s vysokým obsahem niklu jsou velmi náchylné k radiačnímu křehnutí v důsledku deformace kapiček hélia, nemohou nerezové oceli s nízkým obsahem austenitu zaručit dostatečnou ochranu proti korozi v korozních podmínkách. Existují také určitá omezení pro zlepšení radiační účinnosti laděním konfigurace slitiny.
Dalším přístupem je zahrnutí různých mikrostrukturálních prvků, které mohou sloužit jako drenážní body pro bodové poruchy. Propad může přispívat k absorpci vnitřních defektů vyvolaných zářením, čímž zpožďuje vznik děr a kružnic posunutí vytvořených seskupením vakance a mezer.
Jako absorbéry, které by mohly zlepšit účinnost záření, byly navrženy četné dislokace, drobné precipitáty a granulární struktury. Koncepční návrh dynamické rychlosti a několik observačních studií odhalily výhody těchto mikrostrukturních prvků při potlačování expanze dutin a snižování radiačně indukované separace složek. Mezera se však vlivem záření postupně zaceluje a neplní plně funkci drenážního bodu.
Výzkumníci nedávno vyrobili austenitický nerezový ocel se srovnatelným podílem nano-niobových karbidových sraženin rovnoměrně rozptýlených v matrici za použití průmyslového procesu výroby oceli, který byl později pojmenován ARES-6.
Očekává se, že většina precipitátů poskytne dostatek míst pro usazování vnitřních defektů zářením, čímž se zvýší radiační účinnost slitin ARES-6. Přítomnost mikroskopických precipitátů karbidu niobu však neposkytuje očekávané vlastnosti radiační odolnosti založené na konstrukci.
Cílem této studie proto bylo otestovat pozitivní vliv malých karbidů niobu na odolnost proti roztažnosti. Byly také zkoumány účinky dávkového příkonu související s dlouhověkostí nanoměřítkových patogenů během bombardování těžkými ionty.
Pro zkoumání zvětšení mezery byla nově vyrobená slitina ARES-6 s rovnoměrně rozptýlenými nanokarbidy niobu excitována průmyslovou ocel a bombardována ionty niklu o energii 5 MeV. Následující závěry jsou založeny na měřeních bobtnání, studiích mikrostruktury pomocí nanometrové elektronové mikroskopie a výpočtech pevnosti v tahu.
Mezi mikrostrukturálními vlastnostmi ARES-6P je vysoká koncentrace precipitátů karbidu nanoniobu nejdůležitějším důvodem zvýšené elasticity během bobtnání, ačkoliv roli hraje i vysoká koncentrace niklu. Vzhledem k vysoké frekvenci posunů vykazoval ARES-6HR roztažnost srovnatelnou s ARES-6SA, což naznačuje, že i přes zvýšenou pevnost konstrukce nádrže nemůže posun sám o sobě v ARES-6HR zajistit účinné drenážní místo.
Po bombardování těžkými ionty je nanoměřítková kvazikrystalická povaha sraženin karbidu niobu zničena. V důsledku toho se při použití zařízení pro bombardování těžkými ionty použitého v této práci většina již existujících patogenů v neozářených vzorcích postupně rozptýlila v matrici.
Přestože se očekává, že drenážní kapacita materiálu ARES-6P bude třikrát vyšší než u plechu z nerezové oceli 316, naměřené zvýšení roztažnosti je přibližně sedminásobné.
Rozpouštění sraženin nanokarbidu niobu po vystavení světlu vysvětluje velký rozdíl mezi očekávanou a skutečnou odolností proti bobtnání u ARES-6P. Očekává se však, že krystaly karbidu nanoniobu budou při nižších dávkových příkonech odolnější a v budoucnu se za normálních podmínek jaderné elektrárny výrazně zlepší roztažná elasticita ARES-6P.
Shin, J. H., Kong, BS, Jeong, C., Eom, H. J., Jang, C. a AlMousa, N. (2022). Shin, J. H., Kong, BS, Jeong, C., Eom, H. J., Jang, C. a AlMousa, N. (2022). Shin, J. H., Kong, BS, Chon, K., Eom, H. J., Jang, K. a Al-Musa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C. a AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C. a AlMousa, N. (2022). Shin, J. H., Kong, BS, Chon, K., Eom, H. J., Jang, K. a Al-Musa, N. (2022).Odolnost austenitické nerezové oceli s rovnoměrně rozloženými nanočásticovými precipitáty NbC proti bobtnání při ozáření těžkými ionty. Journal of Nuclear Materials. Dostupné na: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
Prohlášení o vyloučení odpovědnosti: Názory zde vyjádřené vyjadřují názory autora vyjadřujícího se k jeho osobnímu zastoupení a nemusí nutně odrážet názory společnosti AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, vlastníka a provozovatele těchto webových stránek. Toto prohlášení o vyloučení odpovědnosti je součástí podmínek používání těchto webových stránek.
Shahir vystudoval Fakultu leteckého inženýrství Islámábádského institutu kosmických technologií. Provedl rozsáhlý výzkum v oblasti leteckých přístrojů a senzorů, výpočetní dynamiky, leteckých konstrukcí a materiálů, optimalizačních technik, robotiky a čisté energie. V loňském roce pracoval jako nezávislý konzultant v oblasti leteckého inženýrství. Technické psaní bylo vždy Shahirovou silnou stránkou. Ať už získává ocenění v mezinárodních soutěžích nebo vyhrává místní literární soutěže, vyniká. Shahir miluje auta. Od závodů Formule 1 a čtení automobilových zpráv až po motokáry, jeho život se točí kolem aut. Je vášnivým fanouškem svého sportu a vždy se snaží najít si na něj čas. Squash, fotbal, kriket, tenis a závody jsou jeho koníčky, kterým rád tráví čas.
Horký pot, Shahr. (22. března 2022). Byla analyzována odolnost nové nanomodifikované reaktorové slitiny proti bobtnání. AZonano. Získáno 11. září 2022 z https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Horký pot, Shahr. „Analýza odolnosti proti bobtnání nových nano-modifikovaných reaktorových slitin“. AZonano.11. září 2022.11. září 2022.
Hot sweat, Shahr. „Analýza odolnosti proti bobtnání nových nano-modifikovaných reaktorových slitin“. AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861. (K 11. září 2022).
Horký pot, Shahr. 2022. Analýza odolnosti proti bobtnání nových reaktorových nanomodifikovaných slitin. AZoNano, přístup 11. září 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
V tomto rozhovoru AZoNano hovoří o vývoji nového světlem napájeného optického nanopohonu v pevné fázi.
V tomto rozhovoru se budeme zabývat nanočásticovými inkousty pro výrobu levných, tisknutelných perovskitových solárních článků, které mohou usnadnit technologický přechod na komerčně životaschopná perovskitová zařízení.
Mluvíme s výzkumníky, kteří stojí za nejnovějším pokrokem ve výzkumu hBN grafenu, jenž by mohl vést k vývoji elektronických a kvantových zařízení nové generace.
Filmetrics R54 Pokročilý nástroj pro mapování plošného odporu polovodičových a kompozitních destiček.
Filmetrics F40 promění váš stolní mikroskop v nástroj pro měření tloušťky a indexu lomu.
NL-UHV od společnosti Nikalyte je nejmodernější nástroj pro vytváření nanočástic v ultravysokém vakuu a jejich nanášení na vzorky za účelem vytvoření funkcionalizovaných povrchů.