Fem servir cookies per millorar la teva experiència. Si continues navegant per aquest lloc, acceptes el nostre ús de cookies. Informació addicional.
En un estudi predemostrat al Journal of Nuclear Materials, es va examinar acer inoxidable austenític acabat de fabricar amb precipitats de NbC de mida nanomètrica (ARES-6) distribuïts uniformement i acer inoxidable 316 convencional sota irradiació d'ions intensos. Comportament postinflamació per comparar els beneficis de l'ARES-6.
Estudi: Resistència a la inflor d'acer inoxidable austenític amb precipitats de NbC a nanoescala distribuïts uniformement sota irradiació d'ions intensos. Crèdit de la imatge: Parilov/Shutterstock.com
Els acers inoxidables austenítics (SS) s'utilitzen habitualment com a components interns fabricats en reactors d'aigua lleugera moderns, on estan exposats a fluxos de radiació elevats.
El canvi en la morfologia dels acers inoxidables austenítics després de la captura de neutrons afecta negativament paràmetres físics com l'enduriment per radiació i la descomposició tèrmica. Els cicles de deformació, la porositat i l'excitació són exemples de l'evolució de la microestructura induïda per radiació que es troba habitualment en els acers inoxidables austenítics.
A més, l'acer inoxidable austenític està subjecte a l'expansió al buit induïda per la radiació, que pot conduir a la destrucció potencialment letal dels components del nucli del reactor. Per tant, les innovacions en els reactors nuclears moderns amb una vida útil més llarga i una productivitat més alta requereixen l'ús de conjunts complexos que puguin suportar més radiació.
Des de principis dels anys setanta, s'han proposat molts mètodes per al desenvolupament de materials radioactius. Com a part dels esforços per millorar l'eficiència de la radiació, s'ha estudiat el paper dels principals aspectes de l'elasticitat de l'expansió al buit. Però tot i així, com que els acers inoxidables austenítics amb alt contingut de níquel són molt susceptibles a la fragilització per radiació a causa de la deformació de les gotes d'heli, els acers inoxidables amb baix contingut d'austenita no poden garantir una protecció adequada contra la corrosió en condicions corrosives. També hi ha algunes limitacions per millorar l'eficiència de la radiació ajustant la configuració de l'aliatge.
Un altre enfocament és incloure diverses característiques microestructurals que poden actuar com a punts de drenatge per a fallades puntuals. El sumidero pot contribuir a l'absorció de defectes intrínsecs induïts per la radiació, retardant la formació de forats i cercles de desplaçament creats per l'agrupació de vacants i buits.
S'han proposat nombroses dislocacions, precipitats diminuts i estructures granulars com a absorbents que podrien millorar l'eficiència de la radiació. El disseny conceptual de la velocitat dinàmica i diversos estudis observacionals han revelat els beneficis d'aquestes característiques microestructurals per suprimir l'expansió del buit i reduir la separació de components induïda per la radiació. Tanmateix, l'espai es cura gradualment sota la influència de la radiació i no compleix completament la funció de punt de drenatge.
Els investigadors han produït recentment acer inoxidable austenític amb una proporció comparable de precipitats de carbur de nano-niobi dispersos uniformement a la matriu mitjançant un procés industrial de fabricació d'acer que més tard es va anomenar ARES-6.
S'espera que la majoria dels precipitats proporcionin llocs d'acumulació suficients per a defectes intrínsecs de la radiació, augmentant així l'eficiència de radiació dels aliatges ARES-6. Tanmateix, la presència de precipitats microscòpics de carbur de niobi no proporciona les propietats esperades de resistència a la radiació basades en l'estructura.
Per tant, l'objectiu d'aquest estudi va ser provar l'efecte positiu dels petits carburs de niobi sobre la resistència a l'expansió. També s'han investigat els efectes de la taxa de dosi relacionats amb la longevitat dels patògens a nanoescala durant el bombardeig amb ions intensos.
Per investigar l'augment del buit, un aliatge ARES-6 recentment produït amb nanocarburs de niobi uniformement dispersos va excitar acer industrial i el va bombardejar amb ions de níquel de 5 MeV. Les conclusions següents es basen en mesures d'inflamació, estudis de microestructura amb microscòpia electrònica nanomètrica i càlculs de resistència a la caiguda.
Entre les propietats microestructurals de l'ARES-6P, l'alta concentració de precipitats de carbur de nanoniobi és la raó més important de l'augment de l'elasticitat durant la inflor, tot i que l'alta concentració de níquel també hi juga un paper. Donada l'alta freqüència de desplaçaments, l'ARES-6HR va mostrar una expansió comparable a l'ARES-6SA, cosa que suggereix que, malgrat l'augment de la resistència de l'estructura del tanc, el desplaçament en l'ARES-6HR per si sol no pot proporcionar un lloc de drenatge eficaç.
Després del bombardeig amb ions pesants, la naturalesa quasi cristal·lina a nanoescala dels precipitats de carbur de niobi es destrueix. Com a resultat, quan s'utilitza la instal·lació de bombardeig amb ions pesants utilitzada en aquest treball, la majoria dels patògens preexistents en mostres no irradiades es van dissipar gradualment a la matriu.
Tot i que s'espera que la capacitat de drenatge de l'ARES-6P sigui tres vegades superior a la de la placa d'acer inoxidable 316, l'augment mesurat de l'expansió és aproximadament set vegades més gran.
La dissolució de precipitats de nanocarbur de niobi després de l'exposició a la llum explica la gran discrepància entre la resistència a la inflor esperada i la real de l'ARES-6P. Tanmateix, s'espera que els cristal·lits de carbur de nanoniobi siguin més duradors a taxes de dosi més baixes, i l'elasticitat d'expansió de l'ARES-6P millorarà considerablement en el futur en condicions normals de central nuclear.
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).Resistència a la inflor d'acer inoxidable austenític amb precipitats de NbC de mida nanomètrica distribuïts uniformement sota irradiació amb ions pesants. Journal of Nuclear Materials. Disponible a: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
Avís legal: Les opinions expressades aquí són les de l'autor a títol personal i no reflecteixen necessàriament les opinions d'AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, el propietari i operador d'aquest lloc web. Aquest avís legal forma part de les condicions d'ús d'aquest lloc web.
Shahir es va graduar a la Facultat d'Enginyeria Aeroespacial de l'Institut de Tecnologia Espacial d'Islamabad. Ha fet una àmplia recerca en instruments i sensors aeroespacials, dinàmica computacional, estructures i materials aeroespacials, tècniques d'optimització, robòtica i energia neta. L'any passat va treballar com a consultor autònom en el camp de l'enginyeria aeroespacial. L'escriptura tècnica sempre ha estat el punt fort de Shahir. Tant si guanya premis en competicions internacionals com si guanya concursos d'escriptura locals, destaca. A Shahir li encanten els cotxes. Des de les curses de Fórmula 1 i la lectura de notícies automobilístiques fins a les curses de karts, la seva vida gira al voltant dels cotxes. És un apassionat del seu esport i sempre intenta trobar-hi temps. L'esquaix, el futbol, ​​el criquet, el tennis i les curses són les seves aficions amb les quals gaudeix dedicant temps.
Suor calenta, Shahr. (22 de març de 2022). S'ha analitzat la resistència a la inflor d'un nou aliatge de reactor nanomodificat. AZonano. Recuperat l'11 de setembre de 2022 de https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Hot sweat, Shahr. “Anàlisi de la resistència a la inflor de nous aliatges de reactor nanomodificats”. AZonano.11 de setembre de 2022.11 de setembre de 2022.
Hot sweat, Shahr. “Anàlisi de la resistència a la inflor de nous aliatges de reactor nanomodificats”. AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861. (A 11 de setembre de 2022).
Suor calent, Shahr. 2022. Anàlisi de la resistència a la inflor de nous aliatges nanomodificats de reactor. AZoNano, consultat l'11 de setembre de 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
En aquesta entrevista, AZoNano parla del desenvolupament d'un nou nanodispositiu òptic d'estat sòlid alimentat per llum.
En aquesta entrevista, parlem de tintes de nanopartícules per a la producció de cèl·lules solars de perovskita imprimibles i de baix cost que poden ajudar a facilitar la transició tecnològica cap a dispositius de perovskita comercialment viables.
Parlem amb els investigadors que hi ha darrere dels darrers avenços en la investigació del grafè hBN que podrien conduir al desenvolupament de dispositius electrònics i quàntics de nova generació.
Filmetrics R54 Eina avançada de mapatge de resistència de làmines per a oblies de semiconductors i compostos.
El Filmetrics F40 converteix el vostre microscopi d'escriptori en una eina de mesura de gruixos i índex de refracció.
NL-UHV de Nikalyte és una eina d'última generació per crear nanopartícules en ultra alt buit i dipositar-les sobre mostres per formar superfícies funcionalitzades.