Vi bruger cookies til at forbedre din oplevelse. Ved at fortsætte med at bruge dette websted accepterer du vores brug af cookies. Yderligere oplysninger.
I et prædemonstreret studie i Journal of Nuclear Materials blev frisk fremstillet austenitisk rustfrit stål med jævnt fordelte nanostørrelses-NbC-udfældninger (ARES-6) og konventionelt 316 rustfrit stål undersøgt under kraftig ionbestråling. Efterkvældningsadfærd for at sammenligne fordelene ved ARES-6.
Undersøgelse: Kvældningsmodstand af austenitisk rustfrit stål med jævnt fordelt nanoskala NbC-udfældelse under kraftig ionbestråling. Billedkredit: Parilov/Shutterstock.com
Austenitisk rustfrit stål (SS) anvendes almindeligvis som fremstillede interne komponenter i moderne letvandsreaktorer, hvor de udsættes for høje strålingsfluxe.
Ændringen i morfologien af ​​austenitisk rustfrit stål ved neutronindfangning påvirker negativt fysiske parametre som strålingshærdning og termisk nedbrydning. Deformationscyklusser, porøsitet og excitation er eksempler på strålingsinduceret mikrostrukturudvikling, der almindeligvis findes i austenitisk rustfrit stål.
Derudover er austenitisk rustfrit stål udsat for strålingsinduceret vakuumekspansion, hvilket kan føre til potentielt dødelig ødelæggelse af reaktorkernekomponenter. Derfor kræver innovationer i moderne atomreaktorer med længere levetid og højere produktivitet brugen af ​​komplekse samlinger, der kan modstå mere stråling.
Siden begyndelsen af ​​1970'erne er der blevet foreslået mange metoder til udvikling af radioaktive materialer. Som en del af bestræbelserne på at forbedre strålingseffektiviteten er rollen af ​​de vigtigste aspekter af vakuumekspansionselasticitet blevet undersøgt. Men alligevel, fordi austenitiske rustfrie stål med højt nikkelindhold er meget modtagelige for strålingsforsprødhed på grund af deformation af heliumdråber, kan rustfrie stål med lavt austenitindhold ikke garantere tilstrækkelig korrosionsbeskyttelse under korrosive forhold. Der er også nogle begrænsninger for at forbedre strålingseffektiviteten ved at justere legeringskonfigurationen.
En anden tilgang er at inkludere forskellige mikrostrukturelle funktioner, der kan fungere som drænpunkter for punktfejl. Sænkninger kan bidrage til absorptionen af ​​strålingsinducerede iboende defekter, hvilket forsinker dannelsen af ​​huller og forskydningscirkler skabt af grupperingen af ​​​​tomrum og mellemrum.
Talrige dislokationer, små udfældninger og granulære strukturer er blevet foreslået som absorbere, der kan forbedre strålingseffektiviteten. Det konceptuelle design med dynamisk hastighed og adskillige observationsstudier har afsløret fordelene ved disse mikrostrukturelle egenskaber ved at undertrykke hulrumsudvidelse og reducere strålingsinduceret komponentseparation. Imidlertid heler mellemrummet gradvist under påvirkning af stråling og fungerer ikke fuldt ud som et dræningspunkt.
Forskerne har for nylig produceret austenitisk rustfrit stål med en sammenlignelig andel af nano-niobiumcarbidudfældninger ensartet fordelt i matrixen ved hjælp af en industriel stålfremstillingsproces, der senere blev kaldt ARES-6.
De fleste udfældninger forventes at give tilstrækkelige dræningssteder for strålingsdefekter, hvorved strålingseffektiviteten af ​​ARES-6-legeringer øges. Tilstedeværelsen af ​​mikroskopiske udfældninger af niobiumcarbid giver dog ikke de forventede egenskaber for strålingsresistens baseret på rammeværket.
Formålet med denne undersøgelse var derfor at teste den positive effekt af små niobiumcarbider på ekspansionsmodstand. Dosishastighedseffekter relateret til levetiden af ​​nanoskalapatogener under kraftig ionbombardement er også blevet undersøgt.
For at undersøge stigningen i mellemrummet exciterede en nyproduceret ARES-6-legering med ensartet dispergerede niobium-nanocarbider industrielt stål og bombarderede det med 5 MeV nikkelioner. Følgende konklusioner er baseret på kvældningsmålinger, nanometerelektronmikroskopi-mikrostrukturstudier og faldstyrkeberegninger.
Blandt de mikrostrukturelle egenskaber ved ARES-6P er den høje koncentration af nanoniobiumcarbidudfældninger den vigtigste årsag til den øgede elasticitet under hævelse, selvom den høje koncentration af nikkel også spiller en rolle. I betragtning af den høje hyppighed af forskydninger udviste ARES-6HR en ekspansion, der kunne sammenlignes med ARES-6SA, hvilket tyder på, at forskydningen i ARES-6HR alene, på trods af den øgede styrke af tankstrukturen, ikke kan give et effektivt dræningssted.
Efter bombardement med tunge ioner ødelægges den nanoskala kvasikrystallinske natur af niobiumcarbid-udfældningerne. Som følge heraf forsvandt de fleste af de præeksisterende patogener i ikke-bestrålede prøver gradvist i matrixen, når man bruger den tunge ionbombardementsfacilitet, der blev anvendt i dette arbejde.
Selvom ARES-6P's dræningskapacitet forventes at være tre gange så stor som for 316 rustfri stålplade, er den målte stigning i ekspansion cirka syv gange.
Opløsningen af ​​udfældninger af niobium-nanocarbid ved lyseksponering forklarer den store forskel mellem den forventede og faktiske kvældningsmodstand af ARES-6P. Nanoniobiumcarbidkrystallitter forventes dog at være mere holdbare ved lavere dosisrater, og ekspansionselasticiteten af ​​ARES-6P vil blive betydeligt forbedret i fremtiden under normale forhold på et atomkraftværk.
Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C., & AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C., & AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Chon, K., Eom, HJ, Jang, K., & Al-Musa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C., & AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C., & AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Chon, K., Eom, HJ, Jang, K., & Al-Musa, N. (2022).Kvældningsmodstand af austenitisk rustfrit stål med jævnt fordelt nanostørrelse NbC udfældes under bestråling med tunge ioner. Journal of Nuclear Materials. Tilgængelig på: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
Ansvarsfraskrivelse: De synspunkter, der udtrykkes her, er forfatterens personlige synspunkter og afspejler ikke nødvendigvis synspunkterne hos AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, ejeren og operatøren af ​​denne hjemmeside. Denne ansvarsfraskrivelse er en del af brugsbetingelserne for denne hjemmeside.
Shahir dimitterede fra Fakultetet for Luftfartsteknik på Islamabad Institute of Space Technology. Han har udført omfattende forskning inden for luftfartsinstrumenter og -sensorer, beregningsdynamik, luftfartsstrukturer og -materialer, optimeringsteknikker, robotteknologi og ren energi. Sidste år arbejdede han som freelancekonsulent inden for luftfartsteknik. Teknisk skrivning har altid været Shahirs stærke side. Uanset om han vinder priser i internationale konkurrencer eller lokale skrivekonkurrencer, udmærker han sig. Shahir elsker biler. Fra Formel 1-løb og læsning af bilnyheder til gokart-løb drejer hans liv sig om biler. Han brænder for sin sport og prøver altid at finde tid til det. Squash, fodbold, cricket, tennis og væddeløb er hans hobbyer, som han nyder at bruge tid på.
Hot sweat, Shahr. (22. marts 2022). Kvældningsmodstanden af ​​en ny nanomodificeret reaktorlegering er blevet analyseret. AZonano. Hentet 11. september 2022 fra https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Hot sweat, Shahr. “Analyse af kvældningsmodstand af nye nanomodificerede reaktorlegeringer”. AZonano.11. september 2022.11. september 2022.
Hot sweat, Shahr. “Analyse af kvældningsmodstand i nye nanomodificerede reaktorlegeringer”. AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861. (Pr. 11. september 2022).
Hot sweat, Shahr. 2022. Analyse af kvældningsmodstand af nye reaktor-nanomodificerede legeringer. AZoNano, tilgået 11. september 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
I dette interview diskuterer AZoNano udviklingen af ​​et nyt lysdrevet solid-state optisk nanodrive.
I dette interview diskuterer vi nanopartikelblæk til produktion af billige, printbare perovskit-solceller, der kan lette den teknologiske overgang til kommercielt levedygtige perovskit-enheder.
Vi taler med forskerne bag de seneste fremskridt inden for hBN-grafenforskning, der kan føre til udviklingen af ​​næste generations elektroniske og kvanteenheder.
Filmetrics R54 Avanceret værktøj til kortlægning af arkmodstand til halvleder- og kompositwafere.
Filmetrics F40 forvandler dit skrivebordsmikroskop til et værktøj til måling af tykkelse og brydningsindeks.
NL-UHV fra Nikalyte er et avanceret værktøj til at skabe nanopartikler i ultrahøjt vakuum og afsætte dem på prøver for at danne funktionaliserede overflader.