We gebruiken cookies om uw ervaring te verbeteren. Door verder te bladeren op deze site, gaat u akkoord met ons gebruik van cookies. Aanvullende informatie.
In een eerder gedemonstreerde studie in het Journal of Nuclear Materials werden vers gefabriceerd austenitisch roestvast staal met gelijkmatig verdeelde nanoscopische NbC-precipitaten (ARES-6) en conventioneel 316 roestvast staal onderzocht onder zware ionenbestraling. Post-zwellinggedrag om de voordelen van ARES-6 te vergelijken.
Studie: Zwellingsweerstand van austenitisch roestvast staal met gelijkmatig verdeelde nanoschaal NbC-precipitaten onder zware ionenbestraling. Beeld: Parilov/Shutterstock.com
Austenitisch roestvast staal (SS) wordt veelvuldig gebruikt als interne onderdelen in moderne lichtwaterreactoren, waar het wordt blootgesteld aan hoge stralingsstromen.
De verandering in de morfologie van austenitisch roestvast staal na neutronenvangst heeft een nadelige invloed op fysische parameters zoals stralingsharding en thermische ontleding. Vervormingscycli, porositeit en excitatie zijn voorbeelden van door straling geïnduceerde microstructuurontwikkeling die veel voorkomen in austenitisch roestvast staal.
Bovendien is austenitisch roestvast staal onderhevig aan door straling veroorzaakte vacuümuitzetting, wat kan leiden tot potentieel dodelijke vernietiging van reactorkerncomponenten. Innovaties in moderne kernreactoren met een langere levensduur en hogere productiviteit vereisen daarom het gebruik van complexe constructies die meer straling kunnen weerstaan.
Sinds het begin van de jaren 70 zijn er talloze methoden voorgesteld voor de ontwikkeling van radioactieve materialen. Als onderdeel van de inspanningen om de stralingsefficiëntie te verbeteren, is de rol van de belangrijkste aspecten van vacuüm-expansie-elasticiteit bestudeerd. Omdat austenitisch roestvast staal met een hoog nikkelgehalte echter zeer gevoelig is voor stralingsverbrossing door vervorming van heliumdruppels, kunnen roestvast staal met een laag austenietgehalte geen adequate corrosiebescherming garanderen onder corrosieve omstandigheden. Er zijn ook enkele beperkingen bij het verbeteren van de stralingsefficiëntie door de legeringsconfiguratie aan te passen.
Een andere aanpak is het integreren van verschillende microstructurele elementen die kunnen dienen als drainagepunten voor puntfalen. Zinken kan bijdragen aan de absorptie van door straling veroorzaakte intrinsieke defecten, waardoor de vorming van gaten en verplaatsingscirkels, die ontstaan ​​door de groepering van holtes en openingen, wordt vertraagd.
Talrijke dislocaties, kleine precipitaten en korrelige structuren zijn voorgesteld als absorbers die de stralingsefficiëntie zouden kunnen verbeteren. Het conceptuele ontwerp met dynamische snelheid en diverse observationele studies hebben de voordelen van deze microstructurele kenmerken aangetoond bij het onderdrukken van holte-expansie en het verminderen van door straling veroorzaakte componentscheiding. De spleet herstelt zich echter geleidelijk onder invloed van straling en vervult niet volledig de functie van drainagepunt.
Onderzoekers produceerden onlangs austenitisch roestvast staal met een vergelijkbare hoeveelheid nano-niobiumcarbide-precipitaten die gelijkmatig in de matrix waren verdeeld. Ze deden dit met behulp van een industrieel staalproductieproces dat later ARES-6 werd genoemd.
Van de meeste precipitaten wordt verwacht dat ze voldoende opvangplaatsen bieden voor stralingsintrinsieke defecten, waardoor de stralingsefficiëntie van ARES-6-legeringen toeneemt. De aanwezigheid van microscopisch kleine precipitaten van niobiumcarbide biedt echter niet de verwachte stralingsbestendigheid op basis van het raamwerk.
Het doel van deze studie was daarom om het positieve effect van kleine niobiumcarbiden op de expansieweerstand te testen. Ook de effecten van dosistempo's gerelateerd aan de levensduur van nano-pathogenen tijdens een bombardement met zware ionen zijn onderzocht.
Om de toename van de spleet te onderzoeken, exciteerde een nieuw geproduceerde ARES-6-legering met uniform verspreide niobium nanocarbiden industrieel staal en bombardeerde het met 5 MeV nikkelionen. De volgende conclusies zijn gebaseerd op zwellingsmetingen, microstructuurstudies met nanometer-elektronenmicroscopie en berekeningen van de valsterkte.
Van de microstructurele eigenschappen van ARES-6P is de hoge concentratie nanoniobiumcarbide-precipitaten de belangrijkste reden voor de verhoogde elasticiteit tijdens zwelling, hoewel de hoge nikkelconcentratie ook een rol speelt. Gezien de hoge frequentie van verplaatsingen vertoonde ARES-6HR een vergelijkbare expansie als ARES-6SA, wat suggereert dat, ondanks de toegenomen sterkte van de tankstructuur, verplaatsing in ARES-6HR alleen geen effectieve drainage kan opleveren.
Na bombardement met zware ionen wordt de nanoschaal quasi-kristallijne aard van de niobiumcarbideprecipitaten vernietigd. Hierdoor verdwenen de meeste reeds aanwezige pathogenen in onbestraalde monsters geleidelijk in de matrix, dankzij de zware ionenbombardementfaciliteit die in dit onderzoek werd gebruikt.
Hoewel de afvoercapaciteit van ARES-6P naar verwachting drie keer zo groot zal zijn als die van roestvrijstaalplaat 316, bedraagt ​​de gemeten toename in uitzetting ongeveer zeven keer.
Het oplossen van neerslagen van niobium nanocarbide bij blootstelling aan licht verklaart het grote verschil tussen de verwachte en werkelijke zwellingsweerstand van ARES-6P. Nanoniobium carbidekristallieten blijken echter naar verwachting duurzamer te zijn bij lagere dosisniveaus, en de expansie-elasticiteit van ARES-6P zal in de toekomst aanzienlijk verbeteren onder normale omstandigheden in kerncentrales.
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).Zwellingsweerstand van austenitisch roestvast staal met gelijkmatig verdeelde nanoscopische NbC-precipitaten onder bestraling met zware ionen. Journal of Nuclear Materials. Beschikbaar op: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
Disclaimer: De hier geuite meningen zijn die van de auteur in zijn persoonlijke hoedanigheid en weerspiegelen niet noodzakelijkerwijs de meningen van AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, de eigenaar en exploitant van deze website. Deze disclaimer maakt deel uit van de gebruiksvoorwaarden van deze website.
Shahir studeerde af aan de faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek van het Islamabad Institute of Space Technology. Hij heeft uitgebreid onderzoek gedaan naar lucht- en ruimtevaartinstrumenten en -sensoren, computationele dynamica, lucht- en ruimtevaartstructuren en -materialen, optimalisatietechnieken, robotica en schone energie. Vorig jaar werkte hij als freelance consultant in de lucht- en ruimtevaart. Technisch schrijven is altijd Shahirs sterke punt geweest. Of hij nu prijzen wint bij internationale wedstrijden of lokale schrijfwedstrijden, hij blinkt uit. Shahir is dol op auto's. Van Formule 1 en het lezen van autonieuws tot karten, zijn leven draait om auto's. Hij is gepassioneerd door zijn sport en probeert er altijd tijd voor vrij te maken. Squash, voetbal, cricket, tennis en racen zijn zijn hobby's waar hij graag tijd aan besteedt.
Heet zweet, Shahr. (22 maart 2022). De zwellingsweerstand van een nieuwe nanogemodificeerde reactorlegering is geanalyseerd. AZonano. Geraadpleegd op 11 september 2022 via https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Heet zweet, Shahr. “Analyse van de zwellingsweerstand van nieuwe nano-gemodificeerde reactorlegeringen”. AZonano.11 september 2022.11 september 2022.
Heet zweet, Shahr. "Analyse van de zwellingsweerstand van nieuwe nano-gemodificeerde reactorlegeringen". AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861. (Per 11 september 2022).
Heet zweet, Shahr. 2022. Analyse van de zwellingsweerstand van nieuwe nanogemodificeerde reactorlegeringen. AZoNano, geraadpleegd op 11 september 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
In dit interview bespreekt AZoNano de ontwikkeling van een nieuwe, op licht werkende, optische solid-state nanodrive.
In dit interview bespreken we nanodeeltjesinkten voor de productie van goedkope, printbare perovskiet-zonnecellen. Deze kunnen de technologische overgang naar commercieel levensvatbare perovskiet-apparaten vergemakkelijken.
We spreken met de onderzoekers achter de nieuwste ontwikkelingen in hBN-grafeenonderzoek, die kunnen leiden tot de ontwikkeling van de volgende generatie elektronische en kwantumapparaten.
Filmetrics R54 Geavanceerde tool voor het in kaart brengen van de bladweerstand van halfgeleider- en composietwafers.
Met de Filmetrics F40 verandert u uw bureaumicroscoop in een meetinstrument voor de dikte en de brekingsindex.
NL-UHV van Nikalyte is een ultramodern instrument om nanodeeltjes in ultrahoog vacuüm te creëren en deze op monsters af te zetten om gefunctionaliseerde oppervlakken te vormen.