Folosim cookie-uri pentru a vă îmbunătăți experiența. Prin continuarea navigării pe acest site, sunteți de acord cu utilizarea cookie-urilor. Informații suplimentare.
Într-un studiu pre-demonstrat în Journal of Nuclear Materials, oțelul inoxidabil austenitic proaspăt fabricat cu precipitate de NbC de dimensiuni nanometrice distribuite uniform (ARES-6) și oțelul inoxidabil convențional 316 au fost examinate sub iradiere cu ioni puternici. Comportamentul post-umflare a fost comparat cu beneficiile ARES-6.
Studiu: Rezistența la umflare a oțelului inoxidabil austenitic cu precipitate de NbC la scară nanometrică distribuite uniform sub iradiere cu ioni puternici. Credit imagine: Parilov/Shutterstock.com
Oțelurile inoxidabile austenitice (SS) sunt utilizate în mod obișnuit ca și componente interne fabricate în reactoarele moderne cu apă ușoară, unde sunt expuse la fluxuri mari de radiații.
Schimbarea morfologiei oțelurilor inoxidabile austenitice la captura neutronilor afectează negativ parametri fizici precum ecruisarea prin radiații și descompunerea termică. Ciclurile de deformare, porozitatea și excitația sunt exemple de evoluție a microstructurii induse de radiații, întâlnită frecvent în oțelurile inoxidabile austenitice.
În plus, oțelul inoxidabil austenitic este supus expansiunii în vid induse de radiații, ceea ce poate duce la distrugerea potențial letală a componentelor miezului reactorului. Astfel, inovațiile din reactoarele nucleare moderne, cu o durată de viață mai lungă și o productivitate mai mare, necesită utilizarea unor ansambluri complexe care pot rezista la mai multe radiații.
Încă de la începutul anilor 1970, au fost propuse numeroase metode pentru dezvoltarea materialelor radioactive. Ca parte a eforturilor de îmbunătățire a eficienței radiațiilor, a fost studiat rolul principalelor aspecte ale elasticității expansiunii în vid. Însă, chiar și așa, deoarece oțelurile inoxidabile austenitice cu conținut ridicat de nichel sunt foarte susceptibile la fragilizarea prin radiații din cauza deformării picăturilor de heliu, oțelurile inoxidabile cu conținut scăzut de austenită nu pot garanta o protecție adecvată împotriva coroziunii în condiții corozive. Există, de asemenea, unele limitări pentru îmbunătățirea eficienței radiațiilor prin reglarea configurației aliajului.
O altă abordare este includerea diverselor caracteristici microstructurale care pot acționa ca puncte de drenaj pentru defecțiuni punctuale. Chiuveta poate contribui la absorbția defectelor intrinseci induse de radiații, întârziind formarea găurilor și a cercurilor de deplasare create de gruparea locurilor vacante și a golurilor.
Numeroase dislocații, precipitate minuscule și structuri granulare au fost propuse ca absorbante care ar putea îmbunătăți eficiența radiațiilor. Designul conceptual al vitezei dinamice și mai multe studii observaționale au relevat beneficiile acestor caracteristici microstructurale în suprimarea expansiunii golurilor și reducerea separării componentelor induse de radiații. Cu toate acestea, golul se vindecă treptat sub influența radiațiilor și nu îndeplinește pe deplin funcția unui punct de drenaj.
Cercetătorii au produs recent oțel inoxidabil austenitic cu o proporție comparabilă de precipitate de nano-carbură de niobiu dispersate uniform în matrice, utilizând un proces industrial de fabricare a oțelului, denumit ulterior ARES-6.
Se așteaptă ca majoritatea precipitatelor să ofere suficiente locuri de absorbție pentru defectele intrinseci la radiații, crescând astfel eficiența radiativă a aliajelor ARES-6. Cu toate acestea, prezența precipitatelor microscopice de carbură de niobiu nu oferă proprietățile așteptate de rezistență la radiații pe baza structurii.
Prin urmare, scopul acestui studiu a fost de a testa efectul pozitiv al carburilor de niobiu de dimensiuni mici asupra rezistenței la expansiune. De asemenea, au fost investigate efectele debitului de doză legate de longevitatea agenților patogeni la scară nanometrică în timpul bombardamentului cu ioni puternici.
Pentru a investiga creșterea interstițiului, un aliaj ARES-6 nou produs, cu nanocarburi de niobiu dispersate uniform, a excitat oțel industrial și l-a bombardat cu ioni de nichel de 5 MeV. Următoarele concluzii se bazează pe măsurători de umflare, studii de microstructură cu microscopie electronică nanometrică și calcule de rezistență la cădere.
Printre proprietățile microstructurale ale ARES-6P, concentrația mare de precipitate de carbură de nanoniobiu este cel mai important motiv pentru elasticitatea crescută în timpul umflării, deși și concentrația mare de nichel joacă un rol. Având în vedere frecvența mare a deplasărilor, ARES-6HR a prezentat o expansiune comparabilă cu ARES-6SA, sugerând că, în ciuda rezistenței crescute a structurii rezervorului, deplasarea în ARES-6HR singură nu poate oferi un loc de drenaj eficient.
După bombardarea cu ioni grei, natura cvasicristalină la nanoscală a precipitatelor de carbură de niobiu este distrusă. Drept urmare, atunci când se utilizează instalația de bombardament cu ioni grei utilizată în această lucrare, majoritatea agenților patogeni preexistenți din probele neiradiate s-au disipat treptat în matrice.
Deși se așteaptă ca capacitatea de drenaj a ARES-6P să fie de trei ori mai mare decât cea a plăcii de oțel inoxidabil 316, creșterea măsurată a expansiunii este de aproximativ șapte ori.
Dizolvarea precipitatelor de nanocarbură de niobiu la expunerea la lumină explică discrepanța mare dintre rezistența la umflare așteptată și cea reală a ARES-6P. Cu toate acestea, se așteaptă ca cristalitele de carbură de nanoniobiu să fie mai durabile la doze mai mici, iar elasticitatea expansiunii ARES-6P va fi mult îmbunătățită în viitor în condiții normale de centrală nucleară.
Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C. și AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C. și AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Chon, K., Eom, HJ, Jang, K. și Al-Musa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C. și AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C. și AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Chon, K., Eom, HJ, Jang, K. și Al-Musa, N. (2022).Rezistența la umflare a oțelului inoxidabil austenitic cu precipitate de NbC de dimensiuni nanometrice distribuite uniform sub iradiere cu ioni grei. Journal of Nuclear Materials. Disponibil la: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
Declinare de responsabilitate: Opiniile exprimate aici sunt cele ale autorului în nume personal și nu reflectă neapărat opiniile AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, proprietarul și operatorul acestui site web. Această declinare de responsabilitate face parte din termenii de utilizare ai acestui site web.
Shahir a absolvit Facultatea de Inginerie Aerospațială a Institutului de Tehnologie Spațială din Islamabad. A efectuat cercetări ample în domeniul instrumentelor și senzorilor aerospațiali, dinamicii computaționale, structurilor și materialelor aerospațiale, tehnicilor de optimizare, roboticii și energiei curate. Anul trecut a lucrat ca și consultant independent în domeniul ingineriei aerospațiale. Scrierea tehnică a fost întotdeauna punctul forte al lui Shahir. Fie că câștigă premii la concursuri internaționale sau concursuri locale de scriere, el excelează. Shahir iubește mașinile. De la cursele de Formula 1 și citirea știrilor auto până la cursele de karting, viața lui se învârte în jurul mașinilor. Este pasionat de sportul său și încearcă întotdeauna să găsească timp pentru el. Squash-ul, fotbalul, cricketul, tenisul și cursele sunt hobby-urile sale cu care îi place să petreacă timpul.
Transpirație fierbinte, Shahr. (22 martie 2022). Rezistența la umflare a unui nou aliaj de reactor nanomodificat a fost analizată. AZonano. Accesat la 11 septembrie 2022 de pe https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Hot sweat, Shahr. „Analiza rezistenței la umflare a noilor aliaje de reactor nanomodificate”. AZonano.11 septembrie 2022.11 septembrie 2022.
Hot sweat, Shahr. „Analiza rezistenței la umflare a noilor aliaje de reactor nanomodificate”. AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861. (La 11 septembrie 2022).
Hot sweat, Shahr. 2022. Analiza rezistenței la umflare a noilor aliaje nanomodificate în reactor. AZoNano, accesat la 11 septembrie 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
În acest interviu, AZoNano discută despre dezvoltarea unui nou nanodrive optic în stare solidă alimentat de lumină.
În acest interviu, discutăm despre cernelurile cu nanoparticule pentru producerea de celule solare perovskite imprimabile, cu costuri reduse, care pot ajuta la facilitarea tranziției tehnologice către dispozitive perovskite viabile din punct de vedere comercial.
Am stat de vorbă cu cercetătorii din spatele celor mai recente progrese în cercetarea grafenului hBN, care ar putea duce la dezvoltarea de dispozitive electronice și cuantice de generație următoare.
Filmetrics R54 Instrument avansat de cartografiere a rezistenței foilor pentru napolitane semiconductoare și compozite.
Filmetrics F40 transformă microscopul de birou într-un instrument de măsurare a grosimii și a indicelui de refracție.
NL-UHV de la Nikalyte este un instrument de ultimă generație pentru crearea de nanoparticule în vid ultra-înalt și depunerea lor pe probe pentru a forma suprafețe funcționalizate.