Ми використовуємо файли cookie для покращення вашого досвіду. Продовжуючи перегляд цього сайту, ви погоджуєтеся на використання нами файлів cookie. Додаткова інформація.
У попередньо продемонстрованому дослідженні в журналі «Journal of Nuclear Materials» свіжовиготовлену аустенітну нержавіючу сталь з рівномірно розподіленими нанорозмірними осадами NbC (ARES-6) та звичайну нержавіючу сталь 316 досліджували під впливом опромінення важкими іонами. Поведінка після набухання для порівняння переваг ARES-6.
Дослідження: Стійкість до набухання аустенітної нержавіючої сталі з рівномірно розподіленими нанорозмірними осадами NbC під впливом опромінення важкими іонами. Зображення: Parilov/Shutterstock.com
Аустенітні нержавіючі сталі (НС) зазвичай використовуються як виготовлені внутрішні компоненти в сучасних легководних реакторах, де вони піддаються впливу високих потоків випромінювання.
Зміна морфології аустенітних нержавіючих сталей після захоплення нейтронів негативно впливає на такі фізичні параметри, як радіаційне зміцнення та термічний розклад. Цикли деформації, пористість та збудження є прикладами радіаційно-індукованої еволюції мікроструктури, яка зазвичай зустрічається в аустенітних нержавіючих сталях.
Крім того, аустенітна нержавіюча сталь піддається радіаційному вакуумному розширенню, що може призвести до потенційно смертельного руйнування компонентів активної зони реактора. Таким чином, інновації в сучасних ядерних реакторах з довшим терміном служби та вищою продуктивністю вимагають використання складних вузлів, здатних витримувати більше випромінювання.
З початку 1970-х років було запропоновано багато методів розробки радіоактивних матеріалів. У рамках зусиль щодо підвищення ефективності випромінювання вивчалася роль основних аспектів пружності вакуумного розширення. Але навіть попри це, оскільки високонікелеві аустенітні нержавіючі сталі дуже схильні до радіаційного окрихчення через деформацію крапель гелію, низькоаустенітні нержавіючі сталі не можуть гарантувати належний захист від корозії в агресивних умовах. Існують також деякі обмеження для підвищення ефективності випромінювання шляхом налаштування конфігурації сплаву.
Інший підхід полягає у включенні різних мікроструктурних особливостей, які можуть виступати в якості точок дренажу для точкових відмов. Раковина може сприяти поглинанню власних дефектів, викликаних радіацією, затримуючи утворення дірок та кіл зміщення, створених групуванням вакансій та проміжків.
Численні дислокації, крихітні преципітати та гранулярні структури були запропоновані як поглиначі, які могли б покращити ефективність випромінювання. Концептуальний дизайн динамічної швидкості та кілька спостережних досліджень виявили переваги цих мікроструктурних особливостей у придушенні розширення пустот та зменшенні розділення компонентів, викликаного випромінюванням. Однак, зазор поступово загоюється під впливом випромінювання та не повністю виконує функцію точки дренажу.
Нещодавно дослідники виготовили аустенітну нержавіючу сталь з порівнянною часткою нанокарбідних осадів ніобію, рівномірно розподілених у матриці, використовуючи промисловий процес виробництва сталі, який пізніше отримав назву ARES-6.
Очікується, що більшість преципітатів забезпечать достатню кількість місць стоку для власних дефектів, спричинених випромінюванням, тим самим підвищуючи ефективність випромінювання сплавів ARES-6. Однак, наявність мікроскопічних преципітатів карбіду ніобію не забезпечує очікуваних властивостей радіаційної стійкості, заснованих на каркасі.
Отже, метою цього дослідження було перевірити позитивний вплив малих карбідів ніобію на опір розширенню. Також досліджувалися ефекти потужності дози, пов'язані з тривалістю існування нанорозмірних патогенів під час бомбардування важкими іонами.
Щоб дослідити збільшення зазору, нещодавно виготовлений сплав ARES-6 з рівномірно диспергованими нанокарбідами ніобію збудив промислову сталь та бомбардував її іонами нікелю з енергією 5 МеВ. Наступні висновки ґрунтуються на вимірюваннях набухання, дослідженнях мікроструктури за допомогою нанометрової електронної мікроскопії та розрахунках міцності на падіння.
Серед мікроструктурних властивостей ARES-6P висока концентрація преципітатів карбіду наноніобію є найважливішою причиною підвищеної еластичності під час набухання, хоча висока концентрація нікелю також відіграє певну роль. Враховуючи високу частоту зміщень, ARES-6HR продемонстрував розширення, порівнянне з ARES-6SA, що свідчить про те, що, незважаючи на підвищену міцність конструкції резервуара, зміщення лише в ARES-6HR не може забезпечити ефективне місце для дренажу.
Після бомбардування важкими іонами нанорозмірна квазікристалічна природа преципітатів карбіду ніобію руйнується. В результаті, при використанні установки бомбардування важкими іонами, що використовувалася в цій роботі, більшість існуючих патогенів у неопромінених зразках поступово розсіювалися в матриці.
Хоча очікується, що дренажна здатність ARES-6P буде втричі більшою, ніж у нержавіючої сталі 316, виміряне збільшення розширення приблизно в сім разів.
Розчинення осадів нанокарбіду ніобію під впливом світла пояснює значну розбіжність між очікуваною та фактичною стійкістю ARES-6P до набухання. Однак очікується, що кристаліти карбіду наноніобію будуть більш довговічними при нижчих потужностях доз, а еластичність ARES-6P при розширенні значно покращиться в майбутньому за нормальних умов атомної електростанції.
Шін, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Еом, Х. Дж., Чан, К. та АльМуса, Н. (2022). Шін, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Еом, Х. Дж., Чан, К. та АльМуса, Н. (2022). Шін, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Еом, Х. Дж., Чанг, К. та Аль-Муса, Н. (2022). Шін, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Еом, Х. Дж., Чан, К. та АльМуса, Н. (2022). Шін, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Еом, Х. Дж., Чан, К. та АльМуса, Н. (2022). Шін, Дж. Х., Конг, Б. С., Чон, К., Еом, Х. Дж., Чанг, К. та Аль-Муса, Н. (2022).Опір набуханню аустенітної нержавіючої сталі з рівномірно розподіленими нанорозмірними осадами NbC під час опромінення важкими іонами. Журнал ядерних матеріалів. Доступно за адресою: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
Застереження: Висловлені тут погляди належать автору в його особистій якості та не обов'язково відображають погляди AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, власника та оператора цього веб-сайту. Це застереження є частиною умов використання цього веб-сайту.
Шахір закінчив факультет аерокосмічної інженерії Ісламабадського інституту космічних технологій. Він провів масштабні дослідження в галузі аерокосмічних приладів та сенсорів, обчислювальної динаміки, аерокосмічних конструкцій та матеріалів, методів оптимізації, робототехніки та чистої енергії. Минулого року він працював позаштатним консультантом у галузі аерокосмічної інженерії. Технічне письмо завжди було сильною стороною Шахіра. Незалежно від того, чи виграє він нагороди на міжнародних змаганнях, чи перемагає на місцевих літературних конкурсах, він досягає успіху. Шахір любить автомобілі. Від гонок Формули-1 та читання автомобільних новин до картингу – його життя обертається навколо автомобілів. Він захоплений своїм видом спорту та завжди намагається знайти для нього час. Сквош, футбол, крикет, теніс та гонки – це його хобі, яким він із задоволенням проводить час.
Гарячий піт, Шахр. (22 березня 2022 р.). Було проаналізовано стійкість до набухання нового наномодифікованого реакторного сплаву. AZonano. Отримано 11 вересня 2022 р. з https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Гарячий піт, Шахр. «Аналіз стійкості до набухання нових наномодифікованих реакторних сплавів». AZonano.11 вересня 2022 року.11 вересня 2022 року.
Гарячий піт, Шахр. «Аналіз стійкості до набухання нових наномодифікованих реакторних сплавів». AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861. (Станом на 11 вересня 2022 р.).
Гарячий піт, Шахр. 2022. Аналіз стійкості до набухання нових реакторних наномодифікованих сплавів. AZoNano, дата звернення: 11 вересня 2022 р., https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
У цьому інтерв'ю AZoNano обговорює розробку нового твердотільного оптичного наноприводу, що працює на світлі.
У цьому інтерв'ю ми обговорюємо наночастинкові чорнила для виробництва недорогих, друкованих перовскітних сонячних елементів, які можуть допомогти полегшити технологічний перехід до комерційно вигідних перовскітних пристроїв.
Ми розмовляємо з дослідниками, які стоять за останніми досягненнями в галузі дослідження графену hBN, що може призвести до розробки електронних та квантових пристроїв наступного покоління.
Filmetrics R54 Розширений інструмент для картографування опору шарів для напівпровідникових та композитних пластин.
Filmetrics F40 перетворює ваш настільний мікроскоп на інструмент для вимірювання товщини та показника заломлення.
NL-UHV від Nikalyte – це найсучасніший інструмент для створення наночастинок в надвисокому вакуумі та їх нанесення на зразки для формування функціоналізованих поверхонь.