Usamos cookies para mellorar a túa experiencia. Ao continuar navegando por este sitio, aceptas o noso uso de cookies. Información adicional.
Nun estudo previo á demostración no Journal of Nuclear Materials, examináronse aceiro inoxidable austenítico acabado de fabricar con precipitados de NbC de tamaño nanométrico distribuídos uniformemente (ARES-6) e aceiro inoxidable 316 convencional baixo irradiación con ións intensos. Comportamento posterior á inchazón para comparar os beneficios do ARES-6.
Estudo: Resistencia ao inchazo do aceiro inoxidable austenítico con precipitados de NbC a nanoescala distribuídos uniformemente baixo irradiación de ións intensos. Crédito da imaxe: Parilov/Shutterstock.com
Os aceiros inoxidables austeníticos (AA) úsanse habitualmente como compoñentes internos fabricados en reactores de auga lixeira modernos, onde están expostos a fluxos de radiación elevados.
O cambio na morfoloxía dos aceiros inoxidables austeníticos tras a captura de neutróns afecta negativamente a parámetros físicos como o endurecemento por radiación e a descomposición térmica. Os ciclos de deformación, a porosidade e a excitación son exemplos da evolución da microestrutura inducida pola radiación que se atopa habitualmente nos aceiros inoxidables austeníticos.
Ademais, o aceiro inoxidable austenítico está suxeito á expansión no baleiro inducida pola radiación, o que pode levar á destrución potencialmente letal dos compoñentes do núcleo do reactor. Polo tanto, as innovacións nos reactores nucleares modernos con maior vida útil e maior produtividade requiren o uso de conxuntos complexos que poidan soportar máis radiación.
Desde principios da década de 1970, propuxéronse moitos métodos para o desenvolvemento de materiais radioactivos. Como parte dos esforzos para mellorar a eficiencia da radiación, estudouse o papel dos principais aspectos da elasticidade da expansión no baleiro. Pero aínda así, debido a que os aceiros inoxidables austeníticos con alto contido de níquel son moi susceptibles á fragilización por radiación debido á deformación das gotas de helio, os aceiros inoxidables con baixo contido de austenita non poden garantir unha protección adecuada contra a corrosión en condicións corrosivas. Tamén existen algunhas limitacións para mellorar a eficiencia da radiación axustando a configuración da aliaxe.
Outra estratexia consiste en incluír varias características microestruturais que poden actuar como puntos de drenaxe para fallos puntuais. O sumidoiro pode contribuír á absorción de defectos intrínsecos inducidos pola radiación, atrasando a formación de buratos e círculos de desprazamento creados pola agrupación de vacancias e ocos.
Propuxéronse numerosas dislocacións, diminutos precipitados e estruturas granulares como absorbentes que poderían mellorar a eficiencia da radiación. O deseño conceptual da velocidade dinámica e varios estudos observacionais revelaron os beneficios destas características microestruturais para suprimir a expansión do baleiro e reducir a separación de compoñentes inducida pola radiación. Non obstante, a fenda cicatriza gradualmente baixo a influencia da radiación e non desempeña plenamente a función dun punto de drenaxe.
Os investigadores produciron recentemente aceiro inoxidable austenítico cunha proporción comparable de precipitados de carburo de nanoniobio dispersos uniformemente na matriz empregando un proceso industrial de fabricación de aceiro que posteriormente se denominou ARES-6.
Espérase que a maioría dos precipitados proporcionen sitios de afundimento suficientes para defectos intrínsecos da radiación, aumentando así a eficiencia de radiación das aliaxes ARES-6. Non obstante, a presenza de precipitados microscópicos de carburo de niobio non proporciona as propiedades esperadas de resistencia á radiación baseadas na estrutura.
Polo tanto, o obxectivo deste estudo foi probar o efecto positivo dos pequenos carburos de niobio na resistencia á expansión. Tamén se investigaron os efectos da taxa de dose relacionados coa lonxevidade dos patóxenos a nanoescala durante o bombardeo con ións intensos.
Para investigar o aumento da fenda, unha aliaxe ARES-6 recentemente producida con nanocarburos de niobio uniformemente dispersos excitou aceiro industrial e bombardeouno con ións de níquel de 5 MeV. As seguintes conclusións baséanse en medicións de inchazo, estudos de microestrutura con microscopía electrónica nanométrica e cálculos de resistencia á caída.
Entre as propiedades microestruturais do ARES-6P, a alta concentración de precipitados de carburo de nanoniobio é a razón máis importante do aumento da elasticidade durante o inchazo, aínda que a alta concentración de níquel tamén xoga un papel. Dada a alta frecuencia de desprazamentos, o ARES-6HR mostrou unha expansión comparable ao ARES-6SA, o que suxire que, a pesar da maior resistencia da estrutura do tanque, o desprazamento no ARES-6HR por si só non pode proporcionar un sitio de drenaxe eficaz.
Tras o bombardeo con ións pesados, destrúese a natureza cuasicristalina a nanoescala dos precipitados de carburo de niobio. Como resultado, ao empregar a instalación de bombardeo con ións pesados ​​empregada neste traballo, a maioría dos patóxenos preexistentes en mostras non irradiadas disipáronse gradualmente na matriz.
Aínda que se espera que a capacidade de drenaxe de ARES-6P sexa tres veces maior que a da placa de aceiro inoxidable 316, o aumento medido na expansión é de aproximadamente sete veces.
A disolución de precipitados de nanocarburo de niobio tras a exposición á luz explica a gran discrepancia entre a resistencia ao inchazo esperada e a real do ARES-6P. Non obstante, espérase que os cristalitos de carburo de nanoniobio sexan máis duradeiros a taxas de dose máis baixas, e a elasticidade de expansión do ARES-6P mellorará moito no futuro en condicións normais dunha central nuclear.
Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C. e AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C. e AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Chon, K., Eom, HJ, Jang, K. e Al-Musa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C. e AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C. e AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Chon, K., Eom, HJ, Jang, K. e Al-Musa, N. (2022).Resistencia ao inchazo do aceiro inoxidable austenítico con precipitados de NbC de tamaño nanométrico distribuídos uniformemente baixo irradiación con ións pesados. Journal of Nuclear Materials. Dispoñible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
Aviso legal: As opinións expresadas aquí son as do autor a título persoal e non reflicten necesariamente as opinións de AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, o propietario e operador deste sitio web. Este aviso legal forma parte das condicións de uso deste sitio web.
Shahir graduouse na Facultade de Enxeñaría Aeroespacial do Instituto de Tecnoloxía Espacial de Islamabad. Realizou unha extensa investigación en instrumentos e sensores aeroespaciais, dinámica computacional, estruturas e materiais aeroespaciais, técnicas de optimización, robótica e enerxía limpa. O ano pasado traballou como consultor independente no campo da enxeñaría aeroespacial. A redacción técnica sempre foi o forte de Shahir. Tanto se gaña premios en competicións internacionais como se gaña concursos de escritura locais, destaca. A Shahir encántanlle os coches. Desde as carreiras de Fórmula 1 e a lectura de noticias automobilísticas ata as carreiras de karts, a súa vida xira arredor dos coches. É un apaixonado do seu deporte e sempre intenta atopar tempo para el. O squash, o fútbol, ​​o críquet, o tenis e as carreiras son as súas afeccións coas que goza dedicando tempo.
Suor quente, Shahr. (22 de marzo de 2022). Analizouse a resistencia ao inchazo dunha nova aliaxe de reactor nanomodificada. AZonano. Recuperado o 11 de setembro de 2022 de https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Hot sweat, Shahr. “Análise da resistencia á inchazón de novas aliaxes de reactor nanomodificadas”. AZonano.11 de setembro de 2022.11 de setembro de 2022.
Suor quente, Shahr. “Análise da resistencia á inchazón de novas aliaxes de reactor nanomodificadas”. AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861. (A 11 de setembro de 2022).
Suor quente, Shahr. 2022. Análise da resistencia á inchazón de novas aliaxes nanomodificadas en reactores. AZoNano, consultado o 11 de setembro de 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Nesta entrevista, AZoNano fala sobre o desenvolvemento dun novo nanodisco óptico de estado sólido alimentado por luz.
Nesta entrevista, falamos das tintas de nanopartículas para a produción de células solares de perovskita imprimibles e de baixo custo que poden axudar a facilitar a transición tecnolóxica cara a dispositivos de perovskita comercialmente viables.
Falamos cos investigadores que están detrás dos últimos avances na investigación do grafeno hBN que poderían levar ao desenvolvemento de dispositivos electrónicos e cuánticos de próxima xeración.
Filmetrics R54 Ferramenta avanzada de mapeo da resistencia de láminas para obleas de semicondutores e materiais compostos.
O Filmetrics F40 converte o teu microscopio de escritorio nunha ferramenta de medición de espesores e índice de refracción.
A NL-UHV de Nikalyte é unha ferramenta de última xeración para crear nanopartículas en ultraalto baleiro e depositalas en mostras para formar superficies funcionalizadas.