Koristimo kolačiće kako bismo poboljšali vaše iskustvo. Nastavkom pregledavanja ove stranice pristajete na našu upotrebu kolačića. Dodatne informacije.
U prethodno demonstriranoj studiji u časopisu Journal of Nuclear Materials, svježe proizvedeni austenitni nehrđajući čelik s ravnomjerno raspoređenim nano-precipitatima NbC (ARES-6) i konvencionalni nehrđajući čelik 316 ispitani su pod zračenjem teškim ionima. Ponašanje nakon bubrenja radi usporedbe prednosti ARES-6.
Studija: Otpornost na bubrenje austenitnog nehrđajućeg čelika s ravnomjerno raspoređenim nanoskalnim NbC talozima pod zračenjem jakih jona. Zasluge za sliku: Parilov/Shutterstock.com
Austenitni nehrđajući čelici (SS) se često koriste kao izrađene unutrašnje komponente u modernim lakovodnim reaktorima gdje su izloženi visokim fluksevima zračenja.
Promjena morfologije austenitnih nehrđajućih čelika nakon neutronskog hvatanja negativno utiče na fizičke parametre kao što su radijacijsko očvršćavanje i termička razgradnja. Ciklusi deformacije, poroznost i pobuđivanje su primjeri evolucije mikrostrukture izazvane zračenjem koja se obično nalazi kod austenitnih nehrđajućih čelika.
Osim toga, austenitni nehrđajući čelik podložan je širenju vakuuma izazvanom zračenjem, što može dovesti do potencijalno smrtonosnog uništenja komponenti jezgra reaktora. Stoga inovacije u modernim nuklearnim reaktorima s dužim vijekom trajanja i većom produktivnošću zahtijevaju upotrebu složenih sklopova koji mogu izdržati više zračenja.
Od ranih 1970-ih, predložene su mnoge metode za razvoj radioaktivnih materijala. Kao dio napora za poboljšanje efikasnosti zračenja, proučavana je uloga glavnih aspekata elastičnosti vakuumskog širenja. Ali čak i tada, budući da su austenitni nehrđajući čelici s visokim sadržajem nikla vrlo osjetljivi na radijacijsku krhkost zbog deformacije kapljica helijuma, nehrđajući čelici s niskim sadržajem austenita ne mogu garantirati adekvatnu zaštitu od korozije u korozivnim uslovima. Postoje i neka ograničenja za poboljšanje efikasnosti zračenja podešavanjem konfiguracije legure.
Drugi pristup je uključivanje različitih mikrostrukturnih karakteristika koje mogu djelovati kao drenažne tačke za tačkaste kvarove. Ponor može doprinijeti apsorpciji intrinzičnih defekata izazvanih zračenjem, odlažući formiranje rupa i krugova pomjeranja stvorenih grupisanjem praznina i praznina.
Brojne dislokacije, sitni talozi i granularne strukture predložene su kao apsorberi koji bi mogli poboljšati efikasnost zračenja. Konceptualni dizajn dinamičke brzine i nekoliko opservacijskih studija otkrile su prednosti ovih mikrostrukturnih karakteristika u suzbijanju širenja šupljina i smanjenju razdvajanja komponenti izazvanog zračenjem. Međutim, jaz se postepeno zacjeljuje pod utjecajem zračenja i ne obavlja u potpunosti funkciju drenažne tačke.
Istraživači su nedavno proizveli austenitni nehrđajući čelik sa sličnim udjelom nano-niobijum karbidnih precipitata ravnomjerno raspršenih u matrici koristeći industrijski proces proizvodnje čelika koji je kasnije nazvan ARES-6.
Očekuje se da će većina precipitata obezbijediti dovoljno mjesta za ponor intrinzičnih defekata zračenja, čime će se povećati efikasnost zračenja ARES-6 legura. Međutim, prisustvo mikroskopskih precipitata niobijum karbida ne pruža očekivana svojstva otpornosti na zračenje zasnovana na okviru.
Stoga je cilj ove studije bio testirati pozitivan učinak malih niobijum karbida na otpornost na širenje. Istraženi su i efekti brzine doze povezani s dugovječnošću nanoskalnih patogena tokom bombardovanja teškim ionima.
Da bi se istražilo povećanje zazora, novoproizvedena legura ARES-6 sa ravnomjerno dispergiranim niobijumskim nanokarbidima pobudila je industrijski čelik i bombardovala ga sa ionima nikla od 5 MeV. Sljedeći zaključci zasnovani su na mjerenjima bubrenja, studijama mikrostrukture nanometarskom elektronskom mikroskopijom i proračunima čvrstoće pada.
Među mikrostrukturnim svojstvima ARES-6P, visoka koncentracija precipitata nanoniobijum karbida je najvažniji razlog za povećanu elastičnost tokom bubrenja, iako visoka koncentracija nikla također igra ulogu. S obzirom na visoku učestalost pomjeranja, ARES-6HR je pokazao širenje uporedivo sa ARES-6SA, što ukazuje na to da, uprkos povećanoj čvrstoći strukture rezervoara, pomjeranje samo u ARES-6HR ne može obezbijediti efikasno mjesto drenaže.
Nakon bombardiranja teškim ionima, nanoskalna kvazikristalna priroda precipitata niobijum karbida se uništava. Kao rezultat toga, korištenjem postrojenja za bombardiranje teškim ionima korištenog u ovom radu, većina prethodno postojećih patogena u neozračenim uzorcima postepeno se raspršila u matrici.
Iako se očekuje da će drenažni kapacitet ARES-6P biti tri puta veći od kapaciteta ploče od nehrđajućeg čelika 316, izmjereno povećanje širenja je približno sedam puta.
Rastvaranje taloga niobijum nanokarbida nakon izlaganja svjetlosti objašnjava veliko odstupanje između očekivane i stvarne otpornosti ARES-6P na bubrenje. Međutim, očekuje se da će kristaliti nanoniobijum karbida biti trajniji pri nižim dozama zračenja, a elastičnost širenja ARES-6P će se znatno poboljšati u budućnosti pod normalnim uslovima u nuklearnoj elektrani.
Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C. i AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C. i AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Chon, K., Eom, HJ, Jang, K. i Al-Musa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C. i AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C. i AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Chon, K., Eom, HJ, Jang, K. i Al-Musa, N. (2022).Otpornost na bubrenje austenitnog nehrđajućeg čelika s ravnomjerno raspoređenim nano-precipitatima NbC pri ozračivanju teškim ionima. Journal of Nuclear Materials. Dostupno na: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
Odricanje od odgovornosti: Stavovi izneseni ovdje su stavovi autora u njegovom ličnom svojstvu i ne odražavaju nužno stavove AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, vlasnika i operatera ove web stranice. Ovo odricanje od odgovornosti je dio uslova korištenja ove web stranice.
Shahir je diplomirao na Fakultetu za vazduhoplovno inženjerstvo Islamabadskog instituta za svemirsku tehnologiju. Bavio se opsežnim istraživanjem vazduhoplovnih instrumenata i senzora, računarske dinamike, vazduhoplovnih struktura i materijala, tehnika optimizacije, robotike i čiste energije. Prošle godine radio je kao slobodni konsultant u oblasti vazduhoplovnog inženjerstva. Tehničko pisanje je oduvijek bila Shahirova jača strana. Bez obzira da li osvaja nagrade na međunarodnim takmičenjima ili pobjeđuje na lokalnim takmičenjima u pisanju, on se ističe. Shahir voli automobile. Od utrka Formule 1 i čitanja automobilskih vijesti do kartinga, njegov život se vrti oko automobila. Strastveno je posvećen svom sportu i uvijek pokušava pronaći vremena za njega. Squash, fudbal, kriket, tenis i trke su njegovi hobiji u kojima uživa provoditi vrijeme.
Vrući znoj, Shahr. (22. mart 2022.). Analizirana je otpornost na bubrenje nove nanomodificirane reaktorske legure. AZonano. Preuzeto 11. septembra 2022. sa https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Vrući znoj, Shahr. „Analiza otpornosti na bubrenje novih nano-modificiranih reaktorskih legura“. AZonano.11. septembar 2022.11. septembar 2022.
Vrući znoj, Shahr. „Analiza otpornosti na bubrenje novih nano-modificiranih reaktorskih legura“. AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861. (Od 11. septembra 2022.).
Vrući znoj, Shahr. 2022. Analiza otpornosti na bubrenje novih reaktorskih nanomodificiranih legura. AZoNano, pristupljeno 11. septembra 2022., https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
U ovom intervjuu, AZoNano raspravlja o razvoju novog optičkog nanopogona u čvrstom stanju, napajanog svjetlošću.
U ovom intervjuu razmatramo nanočestične tinte za proizvodnju jeftinih, štampanih perovskitnih solarnih ćelija koje mogu olakšati tehnološki prelazak na komercijalno isplative perovskitne uređaje.
Razgovaramo s istraživačima koji stoje iza najnovijih dostignuća u istraživanju hBN grafena, a koja bi mogla dovesti do razvoja elektroničkih i kvantnih uređaja sljedeće generacije.
Filmetrics R54 Napredni alat za mapiranje otpora slojeva za poluprovodničke i kompozitne pločice.
Filmetrics F40 pretvara vaš stolni mikroskop u alat za mjerenje debljine i indeksa prelamanja.
NL-UHV kompanije Nikalyte je najsavremeniji alat za stvaranje nanočestica u ultra visokom vakuumu i njihovo nanošenje na uzorke kako bi se formirale funkcionalizovane površine.