Мы используем файлы cookie для улучшения вашего взаимодействия с сайтом. Продолжая просмотр этого сайта, вы соглашаетесь с использованием файлов cookie. Дополнительная информация.
В предварительном исследовании, опубликованном в журнале Journal of Nuclear Materials, свежеизготовленная аустенитная нержавеющая сталь с равномерно распределенными наноразмерными преципитатами NbC (ARES-6) и обычная нержавеющая сталь 316 были исследованы под воздействием облучения тяжелыми ионами. Было изучено поведение после набухания для сравнения преимуществ ARES-6.
Исследование: Сопротивление набуханию аустенитной нержавеющей стали с равномерно распределенными наноразмерными преципитатами NbC под воздействием облучения тяжелыми ионами. Изображение предоставлено: Parilov/Shutterstock.com
Аустенитные нержавеющие стали (НС) широко используются в качестве внутренних компонентов современных легководных реакторов, где они подвергаются воздействию высоких потоков излучения.
Изменение морфологии аустенитных нержавеющих сталей при захвате нейтронов отрицательно влияет на такие физические параметры, как радиационное упрочнение и термическое разложение. Деформационные циклы, пористость и возбуждение являются примерами радиационно-индуцированной эволюции микроструктуры, часто встречающейся в аустенитных нержавеющих сталях.
Кроме того, аустенитная нержавеющая сталь подвержена радиационному расширению в вакууме, что может привести к потенциально смертельному разрушению компонентов активной зоны реактора. Таким образом, инновации в современных ядерных реакторах с более длительным сроком службы и большей производительностью требуют использования сложных узлов, способных выдерживать более высокую радиационную нагрузку.
С начала 1970-х годов было предложено множество методов разработки радиоактивных материалов. В рамках усилий по повышению эффективности излучения изучалась роль основных аспектов упругости вакуумного расширения. Однако, несмотря на это, поскольку высоконикелевые аустенитные нержавеющие стали очень восприимчивы к радиационному охрупчиванию из-за деформации гелиевых капель, низкоаустенитные нержавеющие стали не могут гарантировать адекватную защиту от коррозии в агрессивных условиях. Существуют также некоторые ограничения в повышении эффективности излучения путем регулирования конфигурации сплава.
Другой подход заключается в включении различных микроструктурных особенностей, которые могут выступать в качестве точек стока для точечных разрушений. Поглотитель может способствовать поглощению внутренних дефектов, вызванных излучением, замедляя образование отверстий и кругов смещения, создаваемых скоплением вакансий и зазоров.
В качестве поглотителей, способных повысить эффективность излучения, были предложены многочисленные дислокации, мельчайшие осадки и зернистые структуры. Концептуальная модель динамической скорости и ряд наблюдательных исследований выявили преимущества этих микроструктурных особенностей в подавлении расширения пустот и уменьшении радиационно-индуцированного разделения компонентов. Однако зазор постепенно восстанавливается под воздействием излучения и не в полной мере выполняет функцию дренажного отверстия.
Недавно исследователи получили аустенитную нержавеющую сталь с сопоставимым содержанием наночастиц карбида ниобия, равномерно распределенных в матрице, используя промышленный процесс производства стали, который впоследствии получил название ARES-6.
Ожидается, что большинство осажденных частиц обеспечат достаточное количество мест поглощения радиации внутренними дефектами, тем самым повышая радиационную эффективность сплавов ARES-6. Однако присутствие микроскопических осажденных частиц карбида ниобия не обеспечивает ожидаемых свойств радиационной стойкости, исходя из характеристик каркаса.
Таким образом, целью данного исследования было изучение положительного влияния мелких карбидов ниобия на сопротивление расширению. Также были исследованы эффекты скорости дозы, связанные с продолжительностью жизни наноразмерных патогенов при бомбардировке тяжелыми ионами.
Для исследования увеличения зазора, недавно произведенный сплав ARES-6 с равномерно распределенными нанокарбидами ниобия был подвергнут воздействию возбужденной промышленной стали и бомбардировке ионами никеля с энергией 5 МэВ. Следующие выводы основаны на измерениях распухания, исследованиях микроструктуры с помощью нанометровой электронной микроскопии и расчетах прочности при падении.
Среди микроструктурных свойств ARES-6P наиболее важной причиной повышения эластичности при набухании является высокая концентрация наночастиц карбида ниобия, хотя высокая концентрация никеля также играет свою роль. Учитывая высокую частоту смещений, ARES-6HR продемонстрировал расширение, сопоставимое с ARES-6SA, что говорит о том, что, несмотря на повышенную прочность конструкции резервуара, одних только смещений в ARES-6HR недостаточно для обеспечения эффективного дренажного участка.
После бомбардировки тяжелыми ионами разрушается наноразмерная квазикристаллическая структура осажденных частиц карбида ниобия. В результате, при использовании установки для бомбардировки тяжелыми ионами, применяемой в данной работе, большая часть существовавших ранее патогенов в необлученных образцах постепенно рассеивается в матрице.
Хотя ожидается, что дренажная способность ARES-6P будет в три раза выше, чем у пластины из нержавеющей стали 316, измеренное увеличение расширения составляет приблизительно семь раз.
Растворение осажденных частиц нанокарбида ниобия под воздействием света объясняет значительное расхождение между ожидаемой и фактической устойчивостью ARES-6P к набуханию. Однако ожидается, что кристаллиты нанокарбида ниобия будут более долговечными при более низких дозах облучения, а эластичность расширения ARES-6P значительно улучшится в будущем в обычных условиях атомных электростанций.
Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, Ч., Ом, Х. Дж., Чан, Ч., и Аль-Муса, Н. (2022). Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, Ч., Ом, Х. Дж., Чан, Ч., и Аль-Муса, Н. (2022). Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Эом, Х. Дж., Джанг, К., и Аль-Муса, Н. (2022). Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, Ч., Ом, Х. Дж., Чан, Ч., и Аль-Муса, Н. (2022). Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, Ч., Ом, Х. Дж., Чан, Ч., и Аль-Муса, Н. (2022). Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Эом, Х. Дж., Джанг, К., и Аль-Муса, Н. (2022).Сопротивление набуханию аустенитной нержавеющей стали с равномерно распределенными наноразмерными преципитатами NbC при облучении тяжелыми ионами. Журнал ядерных материалов. Доступно по адресу: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
Отказ от ответственности: Изложенные здесь взгляды принадлежат автору и отражают личное мнение, а не обязательно точку зрения компании AZoM.com Limited, работающей под торговой маркой AZoNetwork, владельца и оператора данного веб-сайта. Данный отказ от ответственности является частью условий использования данного веб-сайта.
Шахир окончил факультет аэрокосмической инженерии Исламабадского института космических технологий. Он провел обширные исследования в области аэрокосмических приборов и датчиков, вычислительной динамики, аэрокосмических конструкций и материалов, методов оптимизации, робототехники и чистой энергетики. В прошлом году он работал внештатным консультантом в области аэрокосмической инженерии. Техническое письмо всегда было сильной стороной Шахира. Он преуспевает как в международных, так и в местных конкурсах эссе. Шахир обожает автомобили. От гонок Формулы-1 и чтения автомобильных новостей до картинга — его жизнь вращается вокруг машин. Он страстно увлекается спортом и всегда старается найти для него время. Сквош, футбол, крикет, теннис и автогонки — его любимые хобби, которым он с удовольствием посвящает время.
Горячий пот, Шахр. (22 марта 2022 г.). Проанализирована устойчивость к набуханию нового наномодифицированного реакторного сплава. AZonano. Получено 11 сентября 2022 г. с https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Горячий пот, Шахр. «Анализ сопротивления набуханию новых наномодифицированных реакторных сплавов». AZonano.11 сентября 2022 г.11 сентября 2022 г.
Горячий пот, Шахр. «Анализ сопротивления набуханию новых наномодифицированных реакторных сплавов». AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861. (По состоянию на 11 сентября 2022 г.).
Горячий пот, Шахр. 2022. Анализ сопротивления набуханию новых наномодифицированных сплавов, полученных в реакторе. AZoNano, доступно 11 сентября 2022 г., https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
В этом интервью компания AZoNano обсуждает разработку нового твердотельного оптического нанопривода, работающего от света.
В этом интервью мы обсуждаем чернила на основе наночастиц для производства недорогих, печатных перовскитных солнечных элементов, которые могут помочь облегчить технологический переход к коммерчески жизнеспособным перовскитным устройствам.
Мы поговорили с исследователями, стоящими за последними достижениями в изучении графена hBN, которые могут привести к разработке электронных и квантовых устройств следующего поколения.
Усовершенствованный инструмент для картирования удельного сопротивления полупроводниковых и композитных пластин Filmetrics R54.
Прибор Filmetrics F40 превращает ваш настольный микроскоп в инструмент для измерения толщины и показателя преломления.
NL-UHV от Nikalyte — это современный инструмент для создания наночастиц в условиях сверхвысокого вакуума и их нанесения на образцы для формирования функционализированных поверхностей.