Kami menggunakan cookie untuk meningkatkan pengalaman Anda. Dengan terus menjelajahi situs ini, Anda menyetujui penggunaan cookie kami. Informasi Tambahan.
Dalam sebuah studi yang telah dipublikasikan sebelumnya di Journal of Nuclear Materials, baja tahan karat austenitik yang baru dibuat dengan endapan NbC berukuran nano yang terdistribusi merata (ARES-6) dan baja tahan karat 316 konvensional diperiksa di bawah iradiasi ion berat. Perilaku pasca-pembengkakan diamati untuk membandingkan manfaat ARES-6.
Studi: Ketahanan terhadap pembengkakan baja tahan karat austenitik dengan endapan NbC skala nano yang terdistribusi merata di bawah iradiasi ion berat. Kredit gambar: Parilov/Shutterstock.com
Baja tahan karat austenitik (SS) umumnya digunakan sebagai komponen internal yang dibuat dalam reaktor air ringan modern di mana komponen tersebut terpapar fluks radiasi yang tinggi.
Perubahan morfologi baja tahan karat austenitik akibat penangkapan neutron berdampak buruk pada parameter fisik seperti pengerasan radiasi dan dekomposisi termal. Siklus deformasi, porositas, dan eksitasi adalah contoh evolusi mikrostruktur akibat radiasi yang umum ditemukan pada baja tahan karat austenitik.
Selain itu, baja tahan karat austenitik rentan terhadap ekspansi vakum akibat radiasi, yang berpotensi menyebabkan kerusakan fatal pada komponen inti reaktor. Oleh karena itu, inovasi pada reaktor nuklir modern dengan masa pakai lebih lama dan produktivitas lebih tinggi memerlukan penggunaan rakitan kompleks yang mampu menahan radiasi lebih tinggi.
Sejak awal tahun 1970-an, banyak metode telah diusulkan untuk pengembangan material radioaktif. Sebagai bagian dari upaya untuk meningkatkan efisiensi radiasi, peran aspek utama elastisitas ekspansi vakum telah dipelajari. Namun demikian, karena baja tahan karat austenitik nikel tinggi sangat rentan terhadap penggetasan radiasi akibat deformasi tetesan helium, baja tahan karat austenit rendah tidak dapat menjamin perlindungan korosi yang memadai dalam kondisi korosif. Terdapat juga beberapa keterbatasan untuk meningkatkan efisiensi radiasi dengan menyesuaikan konfigurasi paduan.
Pendekatan lain adalah dengan menyertakan berbagai fitur mikrostruktural yang dapat bertindak sebagai titik drainase untuk kegagalan titik. Sink dapat berkontribusi pada penyerapan cacat intrinsik yang disebabkan oleh radiasi, menunda pembentukan lubang dan lingkaran perpindahan yang tercipta akibat pengelompokan kekosongan dan celah.
Sejumlah dislokasi, endapan kecil, dan struktur granular telah diusulkan sebagai penyerap yang dapat meningkatkan efisiensi radiasi. Desain konseptual kecepatan dinamis dan beberapa studi observasional telah mengungkapkan manfaat fitur mikrostruktural ini dalam menekan ekspansi rongga dan mengurangi pemisahan komponen akibat radiasi. Namun, celah tersebut secara bertahap menutup di bawah pengaruh radiasi dan tidak sepenuhnya menjalankan fungsi sebagai titik drainase.
Para peneliti baru-baru ini berhasil memproduksi baja tahan karat austenitik dengan proporsi endapan nano-niobium karbida yang sebanding dan tersebar secara merata dalam matriks menggunakan proses pembuatan baja industri yang kemudian diberi nama ARES-6.
Sebagian besar endapan diharapkan menyediakan tempat penampungan yang cukup untuk cacat intrinsik radiasi, sehingga meningkatkan efisiensi radiasi paduan ARES-6. Namun, keberadaan endapan mikroskopis niobium karbida tidak memberikan sifat ketahanan radiasi yang diharapkan berdasarkan kerangka kerja tersebut.
Oleh karena itu, tujuan penelitian ini adalah untuk menguji efek positif karbida niobium berukuran kecil terhadap resistensi ekspansi. Efek laju dosis yang berkaitan dengan umur patogen skala nano selama pembombardiran ion berat juga telah diselidiki.
Untuk menyelidiki peningkatan celah, paduan ARES-6 yang baru diproduksi dengan nanokarbid niobium yang terdispersi secara seragam dieksitasi oleh baja industri dan dibombardir dengan ion nikel 5 MeV. Kesimpulan berikut didasarkan pada pengukuran pembengkakan, studi mikrostruktur mikroskop elektron nanometer, dan perhitungan kekuatan tetesan.
Di antara sifat mikrostruktural ARES-6P, konsentrasi endapan nanoniobium karbida yang tinggi merupakan alasan terpenting peningkatan elastisitas selama pembengkakan, meskipun konsentrasi nikel yang tinggi juga berperan. Mengingat frekuensi perpindahan yang tinggi, ARES-6HR menunjukkan ekspansi yang sebanding dengan ARES-6SA, menunjukkan bahwa, meskipun kekuatan struktur tangki meningkat, perpindahan pada ARES-6HR saja tidak dapat menyediakan tempat drainase yang efektif.
Setelah dibombardir dengan ion berat, sifat kuasi-kristalin skala nano dari endapan niobium karbida hancur. Akibatnya, ketika menggunakan fasilitas pembombardiran ion berat yang digunakan dalam penelitian ini, sebagian besar patogen yang sudah ada sebelumnya dalam sampel yang tidak disinari secara bertahap menghilang di dalam matriks.
Meskipun kapasitas drainase ARES-6P diharapkan tiga kali lipat dari pelat baja tahan karat 316, peningkatan ekspansi yang terukur sekitar tujuh kali lipat.
Pelarutan endapan niobium nanokarbida saat terpapar cahaya menjelaskan perbedaan besar antara ketahanan pembengkakan yang diharapkan dan aktual dari ARES-6P. Namun, kristal nanoniobium karbida diharapkan lebih tahan lama pada laju dosis yang lebih rendah, dan elastisitas ekspansi ARES-6P akan sangat meningkat di masa depan di bawah kondisi pembangkit listrik tenaga nuklir normal.
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).Ketahanan pembengkakan baja tahan karat austenitik dengan endapan NbC berukuran nano yang terdistribusi merata di bawah iradiasi ion berat. Jurnal Material Nuklir. Tersedia di: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
Penafian: Pandangan yang diungkapkan di sini adalah pandangan penulis dalam kapasitas pribadinya dan tidak selalu mencerminkan pandangan AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, pemilik dan operator situs web ini. Penafian ini merupakan bagian dari ketentuan penggunaan situs web ini.
Shahir lulus dari Fakultas Teknik Dirgantara Institut Teknologi Antariksa Islamabad. Ia telah melakukan penelitian ekstensif di bidang instrumen dan sensor dirgantara, dinamika komputasional, struktur dan material dirgantara, teknik optimasi, robotika, dan energi bersih. Tahun lalu ia bekerja sebagai konsultan lepas di bidang teknik dirgantara. Penulisan teknis selalu menjadi keahlian Shahir. Baik memenangkan penghargaan dalam kompetisi internasional maupun kompetisi menulis lokal, ia selalu unggul. Shahir menyukai mobil. Dari balap Formula 1 dan membaca berita otomotif hingga balap kart, hidupnya berputar di sekitar mobil. Ia sangat bersemangat dengan olahraganya dan selalu berusaha meluangkan waktu untuk itu. Squash, sepak bola, kriket, tenis, dan balap adalah hobinya yang ia nikmati.
Keringat panas, Shahr. (22 Maret 2022). Ketahanan pembengkakan paduan reaktor nanomodifikasi baru telah dianalisis. AZonano. Diakses pada 11 September 2022 dari https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Keringat panas, Shahr. “Analisis Ketahanan Pembengkakan Paduan Reaktor Nano-Modifikasi Baru”. AZonano.11 September 2022.11 September 2022.
Keringat panas, Shahr. “Analisis Ketahanan Pembengkakan Paduan Reaktor Nano-Modifikasi Baru”. AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861. (Per tanggal 11 September 2022).
Keringat panas, Shahr. 2022. Analisis ketahanan pembengkakan paduan nanomodifikasi reaktor baru. AZoNano, diakses 11 September 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Dalam wawancara ini, AZoNano membahas pengembangan nanodrive optik solid-state bertenaga cahaya yang baru.
Dalam wawancara ini, kami membahas tinta nanopartikel untuk produksi sel surya perovskit berbiaya rendah dan dapat dicetak yang dapat membantu mempermudah transisi teknologi menuju perangkat perovskit yang layak secara komersial.
Kami berbincang dengan para peneliti di balik kemajuan terbaru dalam penelitian graphene hBN yang dapat mengarah pada pengembangan perangkat elektronik dan kuantum generasi berikutnya.
Filmetrics R54 Alat pemetaan resistansi lembaran tingkat lanjut untuk wafer semikonduktor dan komposit.
Filmetrics F40 mengubah mikroskop meja Anda menjadi alat pengukur ketebalan dan indeks bias.
NL-UHV dari Nikalyte adalah alat canggih untuk menciptakan nanopartikel dalam kondisi vakum ultra-tinggi dan mendepositkannya pada sampel untuk membentuk permukaan yang terfungsionalisasi.