Мы используем файлы cookie, чтобы улучшить ваш опыт.Продолжая просматривать этот сайт, вы соглашаетесь на использование нами файлов cookie.Дополнительная информация.
В предварительно продемонстрированном исследовании, опубликованном в Journal of Nuclear Materials, свежеизготовленная аустенитная нержавеющая сталь с равномерно распределенными наноразмерными преципитатами NbC (ARES-6) и обычная нержавеющая сталь 316 были исследованы при облучении тяжелыми ионами.Поведение после отека для сравнения преимуществ ARES-6.
Исследование: сопротивление набуханию аустенитной нержавеющей стали с равномерно распределенными наноразмерными выделениями NbC при облучении тяжелыми ионами.Изображение предоставлено: Парилов/Shutterstock.com
Аустенитные нержавеющие стали (SS) обычно используются в качестве внутренних компонентов современных легководных реакторов, где они подвергаются воздействию высоких потоков излучения.
Изменение морфологии аустенитных нержавеющих сталей при нейтронном захвате отрицательно сказывается на таких физических параметрах, как радиационное упрочнение и термическое разложение.Циклы деформации, пористость и возбуждение являются примерами радиационно-индуцированной эволюции микроструктуры, обычно встречающейся в аустенитных нержавеющих сталях.
Кроме того, аустенитная нержавеющая сталь подвержена радиационно-индуцированному вакуумному расширению, что может привести к потенциально летальному разрушению компонентов активной зоны реактора.Таким образом, инновации в современных ядерных реакторах с увеличенным сроком службы и более высокой производительностью требуют использования сложных узлов, способных выдерживать большее излучение.
С начала 1970-х годов было предложено множество методов разработки радиоактивных материалов.В рамках усилий по повышению эффективности излучения исследована роль основных аспектов упругости вакуумного расширения.Но даже в этом случае, поскольку аустенитные нержавеющие стали с высоким содержанием никеля очень подвержены радиационному охрупчиванию из-за деформации капель гелия, нержавеющие стали с низким содержанием аустенита не могут гарантировать адекватную защиту от коррозии в коррозионных условиях.Существуют также некоторые ограничения для повышения эффективности излучения путем настройки конфигурации сплава.
Другой подход состоит в том, чтобы включить различные микроструктурные особенности, которые могут выступать в качестве дренажных точек для точечных отказов.Раковина может способствовать поглощению радиационно-индуцированных собственных дефектов, задерживая образование отверстий и кругов смещения, созданных группировкой вакансий и зазоров.
Многочисленные дислокации, крошечные преципитаты и зернистые структуры были предложены в качестве поглотителей, которые могли бы повысить эффективность излучения.Концептуальный дизайн динамической скорости и несколько наблюдательных исследований выявили преимущества этих микроструктурных особенностей в подавлении расширения пустот и уменьшении радиационно-индуцированного разделения компонентов.Однако щель постепенно заживает под действием облучения и не выполняет в полной мере функцию дренажной точки.
Исследователи недавно произвели аустенитную нержавеющую сталь с сопоставимой долей выделений карбида нанониобия, равномерно распределенных в матрице, используя промышленный процесс производства стали, который позже был назван ARES-6.
Ожидается, что большинство выделений обеспечат достаточное количество стоков для собственных радиационных дефектов, тем самым повысив радиационную эффективность сплавов ARES-6.Однако наличие микроскопических выделений карбида ниобия не обеспечивает ожидаемых свойств радиационной стойкости на основе каркаса.
Поэтому целью данного исследования было проверить положительное влияние мелких карбидов ниобия на сопротивление расширению.Также были исследованы эффекты мощности дозы, связанные с продолжительностью жизни наноразмерных патогенов во время бомбардировки тяжелыми ионами.
Для исследования увеличения щели новый сплав АРЭС-6 с равномерно диспергированными нанокарбидами ниобия возбуждал промышленную сталь и бомбардировал ее ионами никеля с энергией 5 МэВ.Следующие выводы основаны на измерениях набухания, исследованиях микроструктуры с помощью нанометровой электронной микроскопии и расчетах прочности при падении.
Среди микроструктурных свойств АРЭС-6П важнейшей причиной повышенной эластичности при набухании является высокая концентрация выделений карбида нанониобия, хотя роль играет и высокая концентрация никеля.Учитывая высокую частоту смещений, ARES-6HR продемонстрировал расширение, сравнимое с ARES-6SA, что позволяет предположить, что, несмотря на повышенную прочность конструкции резервуара, смещение в ARES-6HR само по себе не может обеспечить эффективную дренажную площадку.
После бомбардировки тяжелыми ионами наноразмерная квазикристаллическая природа выделений карбида ниобия разрушается.В результате при использовании установки бомбардировки тяжелыми ионами, использованной в данной работе, большая часть существовавших ранее патогенов в необлученных образцах постепенно рассеялась в матрице.
Хотя ожидается, что дренажная способность ARES-6P будет в три раза выше, чем у пластины из нержавеющей стали 316, измеренное увеличение расширения составляет примерно семь раз.
Растворение выделений нанокарбида ниобия под действием света объясняет большое расхождение между ожидаемой и фактической стойкостью к набуханию АРЭС-6П.Однако ожидается, что кристаллиты карбида нанониобия будут более долговечными при более низких мощностях дозы, а эластичность расширения ARES-6P будет значительно улучшена в будущем в нормальных условиях атомной электростанции.
Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Эом, Х. Дж., Джанг, К., и Аль-Муса, Н. (2022). Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Эом, Х. Дж., Джанг, К., и Аль-Муса, Н. (2022). Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Эом, Х. Дж., Джанг, К., и Аль-Муса, Н. (2022). Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Эом, Х. Дж., Джанг, К., и АльМуса, Н. (2022)。 Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Эом, Х. Дж., Джанг, К., и АльМуса, Н. (2022)。 Шин, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Эом, Х. Дж., Джанг, К., и Аль-Муса, Н. (2022).Стойкость к набуханию аустенитной нержавеющей стали с равномерно распределенными наноразмерными выделениями NbC при облучении тяжелыми ионами.Журнал ядерных материалов.Доступно по ссылке: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
Отказ от ответственности: мнения, выраженные здесь, принадлежат автору в его личном качестве и не обязательно отражают точку зрения AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, владельца и оператора этого веб-сайта.Этот отказ от ответственности является частью условий использования этого веб-сайта.
Шахир окончил факультет аэрокосмической техники Исламабадского института космических технологий.Он провел обширные исследования в области аэрокосмических приборов и датчиков, вычислительной динамики, аэрокосмических конструкций и материалов, методов оптимизации, робототехники и чистой энергии.В прошлом году он работал внештатным консультантом в области аэрокосмической техники.Техническое письмо всегда было сильной стороной Шахира.Независимо от того, выигрывает ли он награды на международных конкурсах или выигрывает местные писательские конкурсы, он выделяется.Шахир любит автомобили.От гонок Формулы-1 и чтения автомобильных новостей до гонок на картинге, его жизнь вращается вокруг автомобилей.Он увлечен своим видом спорта и всегда старается находить для него время.Сквош, футбол, крикет, теннис и гонки — его хобби, с которыми он любит проводить время.
Горячий пот, Шахр.(22 марта 2022 г.).Проведен анализ стойкости к распуханию нового наномодифицированного реакторного сплава.АЗонано.Получено 11 сентября 2022 г. с https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Горячий пот, Шахр.«Анализ сопротивления набуханию новых наномодифицированных реакторных сплавов».АЗонано.11 сентября 2022 г. .11 сентября 2022 г. .
Горячий пот, Шахр.«Анализ сопротивления набуханию новых наномодифицированных реакторных сплавов».АЗонано.https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.(по состоянию на 11 сентября 2022 г.).
Горячий пот, Шахр.2022. Анализ стойкости к набуханию новых реакторных наномодифицированных сплавов.AZoNano, по состоянию на 11 сентября 2022 г., https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
В этом интервью AZoNano обсуждает разработку нового твердотельного оптического нанопривода с питанием от света.
В этом интервью мы обсуждаем чернила с наночастицами для производства недорогих перовскитовых солнечных элементов, пригодных для печати, которые могут помочь облегчить технологический переход к коммерчески жизнеспособным перовскитовым устройствам.
Мы беседуем с исследователями, стоящими за последними достижениями в области исследований графена hBN, которые могут привести к разработке электронных и квантовых устройств следующего поколения.
Filmetrics R54 Усовершенствованный инструмент картирования листового сопротивления для полупроводниковых и композитных пластин.
Filmetrics F40 превращает ваш настольный микроскоп в инструмент для измерения толщины и показателя преломления.
NL-UHV от Nikalyte — это современный инструмент для создания наночастиц в сверхвысоком вакууме и их осаждения на образцы для формирования функционализированных поверхностей.