Мы используем файлы cookie для улучшения вашего опыта. Продолжая просмотр этого сайта, вы соглашаетесь на использование нами файлов cookie. Дополнительная информация.
В предварительно продемонстрированном исследовании в журнале Journal of Nuclear Materials были исследованы свежеизготовленная аустенитная нержавеющая сталь с равномерно распределенными наноразмерными выделениями NbC (ARES-6) и обычная нержавеющая сталь 316 под воздействием облучения тяжелыми ионами. Поведение после набухания для сравнения преимуществ ARES-6.
Исследование: Сопротивление набуханию аустенитной нержавеющей стали с равномерно распределенными наномасштабными выделениями NbC при облучении тяжелыми ионами. Кредит изображения: Parilov/Shutterstock.com
Аустенитные нержавеющие стали (SS) обычно используются в качестве внутренних компонентов в современных легководных реакторах, где они подвергаются воздействию высоких потоков радиации.
Изменение морфологии аустенитных нержавеющих сталей при захвате нейтронов отрицательно влияет на такие физические параметры, как радиационное упрочнение и термическое разложение. Циклы деформации, пористость и возбуждение являются примерами радиационно-индуцированной эволюции микроструктуры, обычно встречающейся в аустенитных нержавеющих сталях.
Кроме того, аустенитная нержавеющая сталь подвержена радиационно-индуцированному вакуумному расширению, что может привести к потенциально летальному разрушению компонентов активной зоны реактора. Таким образом, инновации в современных ядерных реакторах с более длительным сроком службы и более высокой производительностью требуют использования сложных узлов, которые могут выдерживать большее количество радиации.
С начала 1970-х годов было предложено много методов разработки радиоактивных материалов. В рамках усилий по повышению эффективности излучения изучалась роль основных аспектов упругости вакуумного расширения. Но даже в этом случае, поскольку аустенитные нержавеющие стали с высоким содержанием никеля очень восприимчивы к радиационному охрупчиванию из-за деформации капель гелия, низкоаустенитные нержавеющие стали не могут гарантировать адекватную защиту от коррозии в коррозионных условиях. Существуют также некоторые ограничения для повышения эффективности излучения путем настройки конфигурации сплава.
Другой подход заключается в том, чтобы включить различные микроструктурные особенности, которые могут действовать как дренажные точки для точечных отказов. Сток может способствовать поглощению внутренних дефектов, вызванных излучением, задерживая образование отверстий и кругов смещения, созданных группировкой вакансий и зазоров.
Многочисленные дислокации, крошечные выделения и зернистые структуры были предложены в качестве поглотителей, которые могли бы улучшить эффективность излучения. Концептуальный дизайн динамической скорости и несколько наблюдательных исследований выявили преимущества этих микроструктурных особенностей в подавлении расширения пустот и снижении разделения компонентов, вызванного излучением. Однако зазор постепенно залечивается под воздействием излучения и не выполняет в полной мере функцию дренажной точки.
Недавно исследователи изготовили аустенитную нержавеющую сталь с сопоставимой долей наночастиц карбида ниобия, равномерно распределенных в матрице, с использованием промышленного сталеплавильного процесса, который позже получил название ARES-6.
Ожидается, что большинство осадков обеспечат достаточные места стока для внутренних дефектов излучения, тем самым увеличивая эффективность излучения сплавов ARES-6. Однако наличие микроскопических осадков карбида ниобия не обеспечивает ожидаемых свойств радиационной стойкости на основе каркаса.
Поэтому целью данного исследования было проверить положительное влияние малых карбидов ниобия на сопротивление расширению. Также были исследованы эффекты мощности дозы, связанные с долговечностью наноразмерных патогенов во время бомбардировки тяжелыми ионами.
Для исследования увеличения зазора недавно полученный сплав ARES-6 с равномерно распределенными нанокарбидами ниобия возбудил промышленную сталь и бомбардировал ее ионами никеля с энергией 5 МэВ. Следующие выводы основаны на измерениях набухания, исследованиях микроструктуры с помощью нанометровой электронной микроскопии и расчетах прочности при падении.
Среди микроструктурных свойств ARES-6P высокая концентрация осадков нанониобиевого карбида является наиболее важной причиной повышенной эластичности при набухании, хотя высокая концентрация никеля также играет свою роль. Учитывая высокую частоту смещений, ARES-6HR продемонстрировал расширение, сопоставимое с ARES-6SA, что позволяет предположить, что, несмотря на повышенную прочность конструкции резервуара, смещение в ARES-6HR само по себе не может обеспечить эффективное место дренажа.
После бомбардировки тяжелыми ионами наномасштабная квазикристаллическая природа осадков карбида ниобия разрушается. В результате при использовании установки бомбардировки тяжелыми ионами, использованной в данной работе, большинство уже существующих патогенов в необлученных образцах постепенно рассеивались в матрице.
Хотя ожидается, что дренажная способность ARES-6P будет в три раза выше, чем у пластины из нержавеющей стали марки 316, измеренное увеличение расширения составляет примерно семь раз.
Растворение осадков нанокарбида ниобия под воздействием света объясняет большое расхождение между ожидаемой и фактической стойкостью к набуханию ARES-6P. Однако ожидается, что кристаллиты нанокарбида ниобия будут более прочными при более низких мощностях дозы, а эластичность расширения ARES-6P будет значительно улучшена в будущем в обычных условиях атомной электростанции.
Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Ом, Х. Дж., Джанг, К. и Аль-Муса, Н. (2022). Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Ом, Х. Дж., Джанг, К. и Аль-Муса, Н. (2022). Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Ом, Х. Дж., Джанг, К. и Аль-Муса, Н. (2022). Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, Ч., Ом, Х. Дж., Джанг, Ч. и Аль-Муса, Н. (2022). Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, Ч., Ом, Х. Дж., Джанг, Ч. и Аль-Муса, Н. (2022). Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Ом, Х. Дж., Джанг, К. и Аль-Муса, Н. (2022).Сопротивление распуханию аустенитной нержавеющей стали с равномерно распределенными наноразмерными выделениями NbC при облучении тяжелыми ионами. Журнал ядерных материалов. Доступно по адресу: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
Отказ от ответственности: Мнения, выраженные здесь, принадлежат автору в его личном качестве и не обязательно отражают точку зрения AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, владельца и оператора этого веб-сайта. Этот отказ от ответственности является частью условий использования этого веб-сайта.
Шахир окончил факультет аэрокосмической техники 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 энергии. В прошлом году он работал внештатным консультантом в области аэрокосмической техники. Техническое письмо всегда было сильной стороной Шахира. Независимо от того, выигрывает ли он награды на международных соревнованиях или выигрывает местные конкурсы писателей, он преуспевает. Шахир любит автомобили. От гонок Формулы-1 и чтения автомобильных новостей до картинга, его жизнь вращается вокруг автомобилей. Он увлечен своим видом спорта и всегда старается найти для него время. Сквош, футбол, крикет, теннис и гонки — его хобби, с которыми он любит проводить время.
Горячий пот, Шахр. (22 марта 2022 г.). Проанализирована стойкость к набуханию нового наномодифицированного реакторного сплава. AZonano. Получено 11 сентября 2022 г. с сайта 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 реакторных наномодифицированных сплавов. AZoNano, дата обращения 11 сентября 2022 г., https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
В этом интервью AZoNano обсуждает разработку нового твердотельного оптического нанопривода, работающего на свету.
В этом интервью мы обсуждаем чернила на основе наночастиц для производства недорогих печатных перовскитных солнечных элементов, которые могут облегчить технологический переход к коммерчески выгодным перовскитным устройствам.
Мы беседуем с исследователями, стоящими за последними достижениями в исследовании графена hBN, которые могут привести к разработке электронных и квантовых устройств следующего поколения.
Filmetrics R54 — расширенный инструмент для картирования сопротивления слоев полупроводниковых и композитных пластин.
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 сверхвысоком вакууме и нанесения их на образцы для формирования функционализированных поверхностей.