Chúng tôi sử dụng cookie để cải thiện trải nghiệm của bạn. Bằng cách tiếp tục duyệt trang web này, bạn đồng ý với việc chúng tôi sử dụng cookie. Thông tin bổ sung.
Trong một nghiên cứu đã được chứng minh trước đó trên Tạp chí Vật liệu Hạt nhân, thép không gỉ austenit mới chế tạo với các kết tủa NbC kích thước nano phân bố đều (ARES-6) và thép không gỉ 316 thông thường đã được kiểm tra dưới tác động của bức xạ ion nặng. Hành vi giãn nở sau đó được nghiên cứu để so sánh lợi ích của ARES-6.
Nghiên cứu: Khả năng chống trương nở của thép không gỉ austenit với các kết tủa NbC kích thước nano phân bố đều dưới tác động của bức xạ ion nặng. Nguồn ảnh: Parilov/Shutterstock.com
Thép không gỉ Austenit (SS) thường được sử dụng làm các bộ phận bên trong được chế tạo trong các lò phản ứng nước nhẹ hiện đại, nơi chúng tiếp xúc với cường độ bức xạ cao.
Sự thay đổi hình thái của thép không gỉ austenit khi bị bắt giữ neutron ảnh hưởng xấu đến các thông số vật lý như độ cứng do bức xạ và sự phân hủy nhiệt. Chu kỳ biến dạng, độ rỗ và sự kích thích là những ví dụ về sự tiến hóa vi cấu trúc do bức xạ gây ra thường thấy ở thép không gỉ austenit.
Ngoài ra, thép không gỉ austenit dễ bị giãn nở chân không do bức xạ, điều này có thể dẫn đến sự phá hủy nguy hiểm các bộ phận lõi lò phản ứng. Do đó, những cải tiến trong các lò phản ứng hạt nhân hiện đại với tuổi thọ cao hơn và năng suất cao hơn đòi hỏi việc sử dụng các cụm lắp ráp phức tạp có khả năng chịu được bức xạ cao hơn.
Từ đầu những năm 1970, nhiều phương pháp đã được đề xuất để phát triển vật liệu phóng xạ. Là một phần trong nỗ lực cải thiện hiệu suất bức xạ, vai trò của các khía cạnh chính về độ đàn hồi giãn nở chân không đã được nghiên cứu. Tuy nhiên, ngay cả như vậy, do thép không gỉ austenit hàm lượng niken cao rất dễ bị giòn do bức xạ do biến dạng giọt heli, nên thép không gỉ austenit hàm lượng thấp không thể đảm bảo khả năng chống ăn mòn đầy đủ trong điều kiện ăn mòn. Ngoài ra còn có một số hạn chế trong việc cải thiện hiệu suất bức xạ bằng cách điều chỉnh cấu hình hợp kim.
Một cách tiếp cận khác là bao gồm nhiều đặc điểm cấu trúc vi mô khác nhau có thể hoạt động như các điểm thoát nước cho các lỗi điểm. Vùng thoát nước có thể góp phần hấp thụ các khuyết tật nội tại do bức xạ gây ra, làm chậm quá trình hình thành các lỗ và vòng dịch chuyển được tạo ra bởi sự tập hợp các chỗ trống và khe hở.
Nhiều sai lệch cấu trúc, kết tủa nhỏ và cấu trúc dạng hạt đã được đề xuất như những chất hấp thụ có thể cải thiện hiệu quả bức xạ. Thiết kế khái niệm vận tốc động và một số nghiên cứu quan sát đã cho thấy lợi ích của các đặc điểm vi cấu trúc này trong việc ngăn chặn sự giãn nở của các lỗ rỗng và giảm sự phân tách các thành phần do bức xạ gây ra. Tuy nhiên, khe hở dần dần được lấp đầy dưới tác động của bức xạ và không hoàn toàn thực hiện chức năng của một điểm thoát nước.
Gần đây, các nhà nghiên cứu đã sản xuất thép không gỉ austenit với tỷ lệ kết tủa cacbua nano niobi tương đương, phân tán đồng đều trong ma trận, bằng quy trình sản xuất thép công nghiệp sau này được đặt tên là ARES-6.
Hầu hết các kết tủa được kỳ vọng sẽ cung cấp đủ vị trí hấp thụ cho các khuyết tật nội tại do bức xạ, do đó làm tăng hiệu quả bức xạ của hợp kim ARES-6. Tuy nhiên, sự hiện diện của các kết tủa cacbua niobi siêu nhỏ không mang lại các đặc tính kháng bức xạ như mong đợi dựa trên cấu trúc khung.
Do đó, mục đích của nghiên cứu này là kiểm tra tác dụng tích cực của các cacbua niobi kích thước nhỏ đối với khả năng chống giãn nở. Các tác động của tốc độ liều liên quan đến tuổi thọ của các mầm bệnh kích thước nano trong quá trình bắn phá bằng ion nặng cũng đã được nghiên cứu.
Để nghiên cứu sự gia tăng khe hở, hợp kim ARES-6 mới được sản xuất với các nanocacbua niobi phân tán đồng đều đã được sử dụng để kích thích thép công nghiệp và bắn phá nó bằng các ion niken 5 MeV. Các kết luận sau đây dựa trên các phép đo độ giãn nở, nghiên cứu cấu trúc vi mô bằng kính hiển vi điện tử nanomet và tính toán độ bền rơi.
Trong số các đặc tính vi cấu trúc của ARES-6P, nồng độ cao của các kết tủa cacbua nanoniobi là lý do quan trọng nhất dẫn đến sự gia tăng độ đàn hồi trong quá trình trương nở, mặc dù nồng độ cao của niken cũng đóng một vai trò nhất định. Với tần số dịch chuyển cao, ARES-6HR thể hiện sự giãn nở tương đương với ARES-6SA, cho thấy rằng, mặc dù độ bền của cấu trúc bể chứa tăng lên, nhưng sự dịch chuyển trong ARES-6HR không thể tạo ra một vị trí thoát nước hiệu quả.
Sau khi bị bắn phá bằng các ion nặng, cấu trúc bán tinh thể ở cấp độ nano của các kết tủa cacbua niobi bị phá hủy. Kết quả là, khi sử dụng thiết bị bắn phá bằng ion nặng được sử dụng trong nghiên cứu này, hầu hết các mầm bệnh có sẵn trong các mẫu không bị chiếu xạ dần dần bị phân tán trong ma trận.
Mặc dù khả năng thoát nước của ARES-6P được dự kiến ​​gấp ba lần so với tấm thép không gỉ 316, nhưng mức độ giãn nở đo được lại xấp xỉ gấp bảy lần.
Sự hòa tan của các kết tủa niobi nanocacbua khi tiếp xúc với ánh sáng giải thích sự khác biệt lớn giữa khả năng chống trương nở dự kiến ​​và thực tế của ARES-6P. Tuy nhiên, các tinh thể nanoniobi cacbua dự kiến ​​sẽ bền hơn ở mức liều thấp hơn, và độ đàn hồi giãn nở của ARES-6P sẽ được cải thiện đáng kể trong tương lai dưới điều kiện hoạt động bình thường của nhà máy điện hạt nhân.
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).Khả năng chống trương nở của thép không gỉ austenit với các kết tủa NbC kích thước nano phân bố đều dưới tác động của bức xạ ion nặng. Tạp chí Vật liệu Hạt nhân. Có sẵn tại: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Các quan điểm được trình bày ở đây là của tác giả với tư cách cá nhân và không nhất thiết phản ánh quan điểm của AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, chủ sở hữu và nhà điều hành trang web này. Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm này là một phần của điều khoản sử dụng trang web này.
Shahir tốt nghiệp Khoa Kỹ thuật Hàng không vũ trụ của Viện Công nghệ Vũ trụ Islamabad. Anh đã thực hiện nhiều nghiên cứu chuyên sâu về các thiết bị và cảm biến hàng không vũ trụ, động lực học tính toán, cấu trúc và vật liệu hàng không vũ trụ, kỹ thuật tối ưu hóa, robot và năng lượng sạch. Năm ngoái, anh làm tư vấn viên tự do trong lĩnh vực kỹ thuật hàng không vũ trụ. Viết kỹ thuật luôn là thế mạnh của Shahir. Dù giành giải thưởng trong các cuộc thi quốc tế hay các cuộc thi viết trong nước, anh đều xuất sắc. Shahir rất yêu thích ô tô. Từ đua xe Công thức 1 và đọc tin tức ô tô đến đua xe kart, cuộc sống của anh xoay quanh ô tô. Anh đam mê thể thao và luôn cố gắng dành thời gian cho nó. Squash, bóng đá, cricket, tennis và đua xe là những sở thích mà anh thích dành thời gian cho.
Mồ hôi nóng, Shahr. (22 tháng 3 năm 2022). Khả năng chống trương nở của hợp kim lò phản ứng được cải tiến bằng công nghệ nano mới đã được phân tích. AZonano. Truy cập ngày 11 tháng 9 năm 2022 từ https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Mồ hôi nóng, Shahr. “Phân tích khả năng chống trương nở của hợp kim lò phản ứng được cải tiến bằng công nghệ nano mới”. AZonano.Ngày 11 tháng 9 năm 2022.Ngày 11 tháng 9 năm 2022.
Bài viết của Shahr, “Phân tích khả năng chống trương nở của hợp kim lò phản ứng được cải tiến bằng công nghệ nano mới”. AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861. (Tính đến ngày 11 tháng 9 năm 2022).
Mồ hôi nóng, Shahr. 2022. Phân tích khả năng chống trương nở của hợp kim nano cải tiến mới cho lò phản ứng. AZoNano, truy cập ngày 11 tháng 9 năm 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Trong cuộc phỏng vấn này, AZoNano thảo luận về sự phát triển của một thiết bị truyền động nano quang học trạng thái rắn mới sử dụng năng lượng ánh sáng.
Trong cuộc phỏng vấn này, chúng tôi thảo luận về mực nano dùng để sản xuất pin mặt trời perovskite giá rẻ, có thể in được, giúp đơn giản hóa quá trình chuyển đổi công nghệ sang các thiết bị perovskite khả thi về mặt thương mại.
Chúng tôi đã có cuộc trò chuyện với các nhà nghiên cứu đứng sau những tiến bộ mới nhất trong nghiên cứu graphene hBN, những tiến bộ có thể dẫn đến sự phát triển của các thiết bị điện tử và lượng tử thế hệ tiếp theo.
Filmetrics R54 - Công cụ tiên tiến để lập bản đồ điện trở suất bề mặt cho các tấm bán dẫn và vật liệu composite.
Thiết bị Filmetrics F40 biến kính hiển vi để bàn của bạn thành công cụ đo độ dày và chỉ số khúc xạ.
NL-UHV của Nikalyte là một công cụ hiện đại để tạo ra các hạt nano trong môi trường chân không siêu cao và lắng đọng chúng lên các mẫu để tạo thành các bề mặt được chức năng hóa.