Jaunu nanomodificētu reaktoru sakausējumu pietūkuma pretestības analīze

Mēs izmantojam sīkfailus, lai uzlabotu jūsu pieredzi. Turpinot pārlūkot šo vietni, jūs piekrītat mūsu sīkfailu lietošanai. Papildinformācija.
Iepriekš demonstrētā pētījumā, kas publicēts žurnālā "Nuclear Materials", svaigi izgatavots austenīta nerūsējošais tērauds ar vienmērīgi sadalītiem nanoizmēra NbC nogulsnēm (ARES-6) un parastais 316 nerūsējošais tērauds tika pārbaudīti smago jonu apstarošanas apstākļos. Pēcuzbriešanas uzvedība, lai salīdzinātu ARES-6 priekšrocības.
Pētījums: Austenīta nerūsējošā tērauda ar vienmērīgi sadalītiem nanoskalas NbC nogulsnēm izturība pret pietūkumu smago jonu apstarošanas ietekmē. Attēla kredīts: Parilov/Shutterstock.com
Austenīta nerūsējošie tēraudi (SS) parasti tiek izmantoti kā izgatavotas iekšējās detaļas mūsdienu vieglā ūdens reaktoros, kur tie ir pakļauti augstām starojuma plūsmām.
Austenīta nerūsējošā tērauda morfoloģijas izmaiņas neitronu uztveršanas laikā negatīvi ietekmē tādus fizikālos parametrus kā starojuma sacietēšana un termiskā sadalīšanās. Deformācijas cikli, porainība un ierosme ir starojuma izraisītas mikrostruktūras evolūcijas piemēri, kas parasti ir sastopami austenīta nerūsējošajā tēraudā.
Turklāt austenīta nerūsējošais tērauds ir pakļauts radiācijas izraisītai vakuuma izplešanai, kas var izraisīt potenciāli letālu reaktora aktīvās zonas komponentu iznīcināšanu. Tādēļ mūsdienu kodolreaktoru inovācijas ar ilgāku kalpošanas laiku un augstāku produktivitāti prasa izmantot sarežģītus mezglus, kas spēj izturēt lielāku radiāciju.
Kopš 20. gs. 70. gadu sākuma ir ierosinātas daudzas metodes radioaktīvo materiālu izstrādei. Cenšoties uzlabot radiācijas efektivitāti, ir pētīta vakuuma izplešanās elastības galveno aspektu loma. Tomēr pat tā, tā kā augsta niķeļa satura austenīta nerūsējošie tēraudi ir ļoti uzņēmīgi pret radiācijas trauslumu hēlija pilienu deformācijas dēļ, zema austenīta nerūsējošie tēraudi nevar garantēt atbilstošu aizsardzību pret koroziju korozīvos apstākļos. Pastāv arī daži ierobežojumi radiācijas efektivitātes uzlabošanai, pielāgojot sakausējuma konfigurāciju.
Cita pieeja ir iekļaut dažādas mikrostrukturālas iezīmes, kas var darboties kā drenāžas punkti punktveida bojājumiem. Noteka var veicināt starojuma izraisītu iekšējo defektu absorbciju, aizkavējot caurumu un pārvietojuma apļu veidošanos, ko rada vakanču un spraugu grupēšanās.
Kā absorbētāji, kas varētu uzlabot starojuma efektivitāti, ir ierosinātas daudzas dislokācijas, sīki nogulumi un granulētas struktūras. Dinamiskā ātruma konceptuālais dizains un vairāki novērojumu pētījumi ir atklājuši šo mikrostrukturālo īpašību priekšrocības tukšumu izplešanās nomākšanā un starojuma izraisītas komponentu atdalīšanās samazināšanā. Tomēr sprauga starojuma ietekmē pakāpeniski sadzīst un pilnībā nepilda drenāžas punkta funkciju.
Pētnieki nesen ražoja austenīta nerūsējošo tēraudu ar salīdzināmu nano-niobija karbīda nogulšņu proporciju, kas vienmērīgi izkliedēta matricā, izmantojot rūpniecisko tērauda ražošanas procesu, kas vēlāk tika nosaukts par ARES-6.
Paredzams, ka lielākā daļa nogulšņu nodrošinās pietiekamas vietas starojuma iekšējiem defektiem, tādējādi palielinot ARES-6 sakausējumu starojuma efektivitāti. Tomēr niobija karbīda mikroskopisko nogulšņu klātbūtne nenodrošina paredzētās starojuma izturības īpašības, pamatojoties uz karkasu.
Tāpēc šī pētījuma mērķis bija pārbaudīt mazo niobija karbīdu pozitīvo ietekmi uz izplešanās pretestību. Tika pētīta arī devas jaudas ietekme, kas saistīta ar nanoskalas patogēnu ilgmūžību smago jonu bombardēšanas laikā.
Lai izpētītu spraugas palielināšanos, jaunizveidots ARES-6 sakausējums ar vienmērīgi izkliedētiem niobija nanokarbīdiem ierosināja rūpniecisko tēraudu un bombardēja to ar 5 MeV niķeļa joniem. Turpmāk minētie secinājumi ir balstīti uz pietūkuma mērījumiem, nanometru elektronmikroskopijas mikrostruktūras pētījumiem un kritiena izturības aprēķiniem.
Starp ARES-6P mikrostrukturālajām īpašībām augstā nanoniobija karbīda nogulšņu koncentrācija ir vissvarīgākais iemesls palielinātajai elastībai pietūkšanas laikā, lai gan lomu spēlē arī augstā niķeļa koncentrācija. Ņemot vērā augsto pārvietojumu biežumu, ARES-6HR uzrādīja izplešanos, kas ir salīdzināma ar ARES-6SA, kas liecina, ka, neskatoties uz tvertnes struktūras palielināto izturību, pārvietojums ARES-6HR vien nevar nodrošināt efektīvu drenāžas vietu.
Pēc bombardēšanas ar smagajiem joniem niobija karbīda nogulšņu nanoskalas kvazikristāliskā daba tiek iznīcināta. Rezultātā, izmantojot šajā darbā izmantoto smago jonu bombardēšanas iekārtu, lielākā daļa iepriekš esošo patogēnu neapstarotajos paraugos pakāpeniski izkliedējās matricā.
Lai gan paredzams, ka ARES-6P drenāžas jauda būs trīs reizes lielāka nekā 316 nerūsējošā tērauda plāksnei, izmērītais izplešanās pieaugums ir aptuveni septiņas reizes.
Niobija nanokarbīda nogulšņu izšķīšana gaismas iedarbībā izskaidro lielo neatbilstību starp paredzamo un faktisko ARES-6P uzbriešanas pretestību. Tomēr paredzams, ka nanoniobija karbīda kristālīti būs izturīgāki pie zemākām devām, un ARES-6P izplešanās elastība nākotnē normālos atomelektrostacijas apstākļos ievērojami uzlabosies.
Šins, Dž. H., Kongs, B. S., Džeongs, K., Eoms, H. Dž., Džans, K. un AlMousa, N. (2022). Šins, Dž. H., Kongs, B. S., Džeongs, K., Eoms, H. Dž., Džans, K. un AlMousa, N. (2022). Šins, Dž. H., Kongs, B. S., Čons, K., Eoms, H. Dž., Džans, K. un Al-Musa, N. (2022). Šins, Dž. H., Kongs, B. S., Džeongs, K., Eoms, H. Dž., Džans, K. un Almusa, N. (2022). Šins, Dž. H., Kongs, B. S., Džeongs, K., Eoms, H. Dž., Džans, K. un Almusa, N. (2022). Šins, Dž. H., Kongs, B. S., Čons, K., Eoms, H. Dž., Džans, K. un Al-Musa, N. (2022).Austenīta nerūsējošā tērauda pietūkuma izturība ar vienmērīgi sadalītiem nanoizmēra NbC nogulsnēm, apstarojot ar smagajiem joniem. Journal of Nuclear Materials. Pieejams: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
Atruna: Šeit paustais viedoklis ir autora personīgais viedoklis un ne vienmēr atspoguļo AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, šīs tīmekļa vietnes īpašnieka un operatora, viedokli. Šī atruna ir daļa no šīs tīmekļa vietnes lietošanas noteikumiem.
Šahirs ir absolvējis Islāmābādas Kosmosa tehnoloģiju institūta Aerokosmiskās inženierijas fakultāti. Viņš ir veicis plašus pētījumus kosmosa instrumentu un sensoru, skaitļošanas dinamikas, kosmosa konstrukciju un materiālu, optimizācijas metožu, robotikas un tīras enerģijas jomā. Pagājušajā gadā viņš strādāja par ārštata konsultantu kosmosa inženierijas jomā. Tehniskā rakstīšana vienmēr ir bijusi Šahira stiprā puse. Neatkarīgi no tā, vai viņš iegūst balvas starptautiskās sacensībās vai uzvar vietējos rakstīšanas konkursos, viņš izceļas. Šahirs mīl automašīnas. No Formula 1 sacīkstēm un automobiļu ziņu lasīšanas līdz kartinga sacīkstēm, viņa dzīve griežas ap automašīnām. Viņš ir aizrautīgs ar savu sporta veidu un vienmēr cenšas tam atrast laiku. Skvošs, futbols, krikets, teniss un sacīkstes ir viņa hobiji, ar kuriem viņš labprāt pavada laiku.
Karsti sviedri, Šahrs. (2022. gada 22. marts). Analizēta jauna nanomodificēta reaktora sakausējuma izturība pret uzbriešanu. AZonano. Iegūts 2022. gada 11. septembrī no https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Karsti sviedri, Šahrs. “Jaunu nanomodificētu reaktoru sakausējumu uzbriešanas pretestības analīze”. AZonano.2022. gada 11. septembrī.2022. gada 11. septembrī.
Karsti sviedri, Šahrs. “Jaunu nanomodificētu reaktoru sakausējumu uzbriešanas pretestības analīze”. AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861. (Sākot ar 2022. gada 11. septembri).
Karsti sviedri, Šahrs. 2022. Jaunu reaktora nanomodificētu sakausējumu uzbriešanas pretestības analīze. AZoNano, apmeklēts 2022. gada 11. septembrī, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Šajā intervijā AZoNano apspriež jauna, ar gaismu darbināma cietvielu optiskā nanopiedziņas izstrādi.
Šajā intervijā mēs apspriežam nanodaļiņu tintes lētu, drukājamu perovskīta saules bateriju ražošanai, kas var palīdzēt atvieglot tehnoloģisko pāreju uz komerciāli dzīvotspējīgām perovskīta ierīcēm.
Mēs sarunājamies ar pētniekiem, kas izstrādājuši jaunākos sasniegumus hBN grafēna pētījumos, kuri varētu novest pie nākamās paaudzes elektronisko un kvantu ierīču izstrādes.
Filmetrics R54 Uzlabots lokšņu pretestības kartēšanas rīks pusvadītāju un kompozītmateriālu vafelēm.
Filmetrics F40 pārvērš jūsu galda mikroskopu par biezuma un refrakcijas indeksa mērīšanas rīku.
Nikalyte ražotais NL-UHV ir moderns instruments nanodaļiņu veidošanai īpaši augstā vakuumā un to nogulsnēšanai uz paraugiem, lai veidotu funkcionalizētas virsmas.


Publicēšanas laiks: 2022. gada 12. septembris