阻氚乳胶材料的阻隔性与成膜性研究

高分子材料可以应用到国际热核实验反应堆(ITER)中国实验包层(TBM)涉氚系统的非初级包容系统作为阻氚迁移扩散的材料之一。以几种高分子材料胶乳为原料采用涂布工艺制备了一定厚度的高分子片材,使用氢气作为介质通过渗透实验获得了氢气在几种材料中的渗透率,这些数据可作为氚防护手套和氚防护服的材料选择依据之一。以丁基胶乳为例进一步研究了胶乳的成膜性能和吸水性能,结果表明烘干脱水温度和硫化温度对成膜质量有重要影响,缓慢的升温烘干脱水和低温快速硫化可以获得较少内部缺陷的橡胶材料。由于胶乳中含有亲水物质而导致成型后橡胶材料的吸水性增强,而沥滤处理可以减少橡胶内的亲水物质从而降低材料的吸水性。     

防氚渗透涂层制备技术的研究进展

在聚变堆研究中,聚变环境中涂层材料的防氚渗透问题是聚变堆材料研究的重要课题之一.主要介绍目前常用的几种防氚渗透涂层制备技术的研究进展,并提出利用双辉技术制备梯度氧化铝涂层在316L不锈钢表面形成Al2O3和SiC复合抗氚渗透层的新技术.     

液态锂铅与阻氚涂层材料相容性的研究进展

在聚变堆液态锂铅包层设计中，结构材料表面需覆盖一层阻氚涂层。涂层一般需要兼顾两方面功能：(1)高阻氢渗透因子，能够稳定地抑制氢渗透以维持反应堆的氚安全；(2)较高的耐腐蚀性能，以保证结构材料的结构完整性及热力学性能稳定性。阻氚涂层与锂铅直接接触会发生腐蚀，产生缺陷(如腐蚀坑等),影响涂层结构稳定性和阻氢渗透效率，进而直接影响涂层的服役寿命。本文重点综述了液态锂铅与阻氚涂层的相容性以及液态锂铅腐蚀对阻氚涂层阻氢性能影响的相关研究进展。已有的研究显示，Cr₂O₃-Er₂O₃-ZrO₂涂层、铝基涂层等在静止液态锂铅环境中均展现了良好的相容性和稳定的阻氢性能。本文还指出了目前相关研究存在的共性问题及未来可能的研究发展趋势。相关领域还需进行更为全面、系统的研究，为未来聚变增殖包层中阻氚涂层的服役寿命评估提供支撑。     

固体氚增殖剂的制备及性能综述

聚变或聚变一裂变混合堆中通常采用含锂的材料作为氚增殖剂.概述并比较了氚增殖剂的几种制备方法,就几种氚增殖剂的热学、化学、机械性能、辐照行为和氚释放等进行了综合评述,简单介绍了氚增殖剂在聚变堆中的作用和发展趋势,为我国实验包层模块(TBM)产氚包层中氚增殖剂的深入研究奠定了基础.     

RAFM钢中氚氦行为的研究进展

低活化铁素体/马氏体(RAFM)钢是未来磁约束核聚变堆产氚包层推荐的主体结构材料,将在ITER实验包层模块中进行考核。氚及氚衰变氦-3在RAFM钢中的驻留行为将影响所产生氚的有效利用并导致材料的结构损伤,因此RAFM钢的涉氚相容性是其最终应用于聚变堆结构材料之前必须考核的问题之一。总结了国内外对RAFM钢的氚氦相容性研究进展情况,提出了一些要解决的关键问题和将来的研究方向。     

氘、氚与RAFM钢相容性研究进展

核聚变能是解决人类能源危机和环境问题最有效的途径,其主要是利用氘氚聚合释放的能量。磁约束聚变是目前最可能实现受控热核聚变的方法,但要实现长期且稳态的核聚变反应还面临着诸多挑战,其中材料的研究与开发是聚变堆能否商业化的关键。在服役过程中,包层结构材料不仅受到高热负荷及强腐蚀作用,还受到各种粒子如氘(D)、氚(T)、氦(He)等的轰击和D-T聚变反应产物高能中子的影响。目前,确定的候选结构材料主要有奥氏体不锈钢、低活化铁素体/马氏体(RAFM)钢、钒合金以及碳化硅复合材料四种。而RAFM钢因具有低活性、较低的热膨胀系数、较高的热导率、辐照环境下具有较好的几何稳定性被选为目前最具前景的结构材料。获得氘氚在RAFM钢中的输运参数是未来核数据库建立的基础和前提,近几年关于氘在RAFM钢中输运行为的研究较多,然而不同研究者所得的结果差别很大,且缺乏实际的氚实验的基础数据。因此建立实验测试标准十分必要。RAFM钢主要以板条马氏体结构为主,具有较高的氘、氚渗透率,极易造成氘氚燃料的损失及氚放射性污染。因此,必须减少或避免RAFM钢与氘氚的直接接触。在RAFM钢表面制备一定厚度的阻氚涂层是实现氚自持最有效的途径之一。目前,国内外研究较多的阻氚涂层为Al2O3涂层,其阻氚因子可达103,且已实现工程化应用。此外,RAFM钢在服役过程中产生的辐照损伤及表面状态变化必然会影响氘氚的输运行为,主流观点认为辐照产生的缺陷会增加氘氚在金属材料中的滞留量,当材料中氘原子浓度达到10-6时,塑韧性下降,产生氢脆,尤其对于氚,衰变产生的He-3原子浓度达到10-9时,还会引发更严重的氦脆。除了制备阻氚涂层外,最近的研究多致力于通过成分调控及改善热处理工艺来提高RAFM钢的抗氢性能及抗辐照性能。本文归纳了氘氚在RAFM钢中行为的研究进展,分别对RAFM钢中氘氚渗透和滞留行为及其对力学性能的影响等进行介绍,分析了RAFM钢开发面临的问题并展望其前景,期望为RAFM钢数据库的建立以及服役于聚变堆的工程可行性提供参考。     

Er2O3阻氚涂层的化学溶液法制备研究

由于具有高的绝缘性和热力学稳定性,近年来氧化铒( Er2O3)作为一种新型的阻氚渗透涂层材料受到极大的研究重视.本文采用化学溶液法在316L不锈钢基体上制备了Er2O3阻氚涂层,研究了前躯体液pH值、浓度和晶化处理气氛对涂层结构和性能的影响.结果表明,前躯体液在pH值为7.6～7.8、浓度为0.4 mol/L进行涂覆并在空气气氛中进行晶化处理,可获得表面连续、致密的Er2O3阻氚涂层,涂层与基体的结合力达到7.8 N,涂层绝缘电阻率为106 Ω·m～109Ω·m,绝缘性能、抗热冲击性能良好.     

氚在硅中的无载体加载行为

硅是供电(光)器件制作中重要的换能功能材料,为了选择国内采用放射性同位素氚研制辐射伏特效应核电池的加栽方法,从多孔硅的制备方法出发,详细介绍了国外开展的氚在多孔单晶硅、无定型硅上的无载体加载工作,并结合其实验结果,理论分析了氚在硅表面的化学键合方式与释放行为.分析结果表明:为了得到较高的含氚量,在采用多孔单晶硅加载氚时,不仅要提高反应体系中氚的含量,还应提高硅的表面孔密度;在用无定型硅加载氚时,应控制好氚的沉积条件;新制作的氚化硅核电池在额外放电几天后才有稳定的电输出.     

液态金属包层中氚提取技术的研究进展

为了完成ITER液态金属包层氚提取系统（TES）的设计,针对液态包层材料——液态锂、液态锂铅、盐溶液和氟化物盐中提取氚的方法进行了调研。调研结果表明：钇粒子床法和溶盐萃取法适用于液态锂中氚的提取;膜渗透法、鼓泡器法和钠回路附设冷阱法对液态锂铅中的氚提取是很有希望的,尽管氚扩散通过锂铅合金边界层的速率缓慢,增大了氚提取的技术难度,但鼓泡器法具有更高的气一液间接触面积,自90年代以来技术发展最为成熟;氦气清洗和真空萃取法已成功运用于氟化物盐包层中氚的提取。尽管任何一种氚提取方法都有工程化的现实前景,但为解决氚提取系统中杂质影响和各种相互作用的问题,开展材料和基础化学方面的广泛研究是必要的。     

反应堆含氚重水提氚关键技术研究进展

基于建立的年处理１０t重水的组合电解催化交换唱色谱分离（CECE-GC）实验系统,就含氘轻水提氘 演示实验及利用含氚轻水进行含氚重水提氚模拟运行做了介绍。结果表明,２４０h含氚轻水的连续运行,CECE 系统整体浓缩倍数约为４,电解池氕、氚分离因子约为１０;８m３桙d色谱分离系统运行２３h,可将１０.５m３料气的 ９０％中的氘贫化１０００倍;氚储存系统运转正常。CECE唱GC实验系统的建立,为重水提氚技术的进一步工程化提 供了研究平台。     

检定和校准证书的异同与应用

本文介绍了检定和校准以及证书的两点相同、五点不同之处,说明了对检定证书和校准证书的正确应用。     

Synthesis and luminescent properties of alkali-metal and ammonium fluorosulfatozirconates and fluorosulfatohafnates

We have synthesized a variety of alkali-metal and ammonium fluorosulfatometallates (titanates, zirconates, and hafnates). The alkali fluorosulfatozirconates and fluorosulfatohafnates have been shown to exhibit efficient roentgenoluminescence (RL) in the UV through visible spectral region, with a maximum at 390–440 nm. Their RL spectra depend significantly on their composition (cation, anion, and water content), coordination of KF and K₂SO₄, and relative amounts of fluorine and SO₄ groups. We have examined the effect of heat treatment on the RL of these compounds. The rubidium and cesium fluorosulfatozirconates Rb₃Zr₂F₉SO₄ · 2H₂O, Cs₂ZrF₂(SO₄)₂ · 2H₂O, Cs₈Zr₄F₂(SO₄)₁₁ · 16H₂O, and Cs₂ZrF₄SO₄ offer the most efficient RL.     

The shape and stability of wall-bound and wall-edge-bound drops and bubbles

The behavior of wall-bound drops and bubbles is fundamental to many natural and industrial processes. Key characteristics of such capillary systems include interface shape and stability for a variety of gravity levels and orientations. Significant solutions are in hand for axisymmetric pendent drops for a variety of uniform boundary conditions along the contact line with gravity acting normal to a planar wall. The special case of a wall-bound drop or bubble that is also pinned at an edge (i.e. a ‘wall-edge-bound’ drop) is considered here where numerical solutions are obtained for interface shape and stability as functions of drop volume, contact angle, fluid properties, and uniform gravity vector. For a semi-infinite zero-thickness planar wall (plate), a critical contact angle is identified below which wall-edge-bound drops are always stable. The critical contact angle is computed as a function of the gravity vector. The numerical procedure, which makes no account for contact angle hysteresis, predicts that such wall-edge-bound drops are unconditionally unstable for any gravity field with a component that is tangent to the wall while inwardly normal to the edge. Select experiments are conducted that support the conclusions drawn from the numerical results.     

热交换器的分类及优缺点分析

热交换器是将不同温度介质之间的热量通过热传导的形式,由高温介质传递给低温介质,使介质达到生产所需温度的工艺设备,也可作为一种节能设备使用.通过对不同热交换器的结构分析,总结不同热交换器的优缺点、适用环境,为生产工艺设计人员及设备制造单位在选择可降低能耗、提高效率的设备上提供参考.     

凝固科学技术与材料

从凝固科学与实践发展的角度介绍了当前凝固材料体系的基本框架和凝固科学主要发展阶段的基本理论。作为材料科学与工程的基本组成，凝固科学技术正在现代科学理论的基础上针对传统材料的改性提高和新材料的发展需求，以控形、控构、控性为目标开展优质铸件的定向、晶体生长、快凝、深过冷及各种新型和超常领域凝固过程的研究，并介绍了其中某些方面和展望了可能的发展趋势。     

计量收发业务管理与创新

计量仪器收发工作是沟通计量检定部门以及送检单位之间的桥梁,也是计量检定工作的前提。随着各级计量技术机构业务量的不断增加,计量技术机构除了要树立顾客至上的服务理念之外,同时还要用专业、高效的管理模式来赢得顾客的信赖与认可。在计算机信息技术的不断发展与更新的大环境下,传统的管理模式已经不能适应计量检测工作的需求,因此,要有效的利用网络信息技术来促进计量仪器收发业务管理模式的创新,进而提高计量仪器收发业务管理的工作效率。