UC基贫铀硬质合金研制

以UO2为原料,采用真空碳热还原工艺制备UC.在制备出的纯UC中加入适量添加剂,经过球磨制粉,湿法压制成型及高温除气、烧结等工艺过程制备出硬质合金样品.样品的硬度值HRA=90,密度ρ=13.2 g/cm3.     

HTGR燃料元件制造工艺及性能研究

本文介绍了高温气冷堆(HTGR)球形燃料元件的半/全冷等静压制造工艺。该工艺主要包括:石墨压型粉制备,颗粒“穿衣”,半/全冷等静压成型,碳化和高温真空热处理,外形机加工。用半/全冷等静压工艺制备的球形燃料元件样品的冷态性能测试表明:元件的冷态性能满足10MW HTGR 设计要求,并达到国际设计标准。     

600合金在含Ti缓蚀物质碱性环境中的开裂行为

中间退火的600合金暴露在高温碱性溶液中有两种敏感的开裂形式，即晶间腐蚀（IGA）和晶间应力腐蚀（IGSCC）。这两种开裂模式的发生都有确定的电化学电位区。从电化学分析和表面分析方法得出的结论说明，在两种开裂发生的电位下金属表面发生了化学过程。这一特征为理解腐蚀开裂发生的机制提供了重要线索，并常常被用于研究能减缓600合金碱性开裂的物质。     

新型惯性约束聚变靶材料碳气凝胶研制

用溶胶－凝胶法和超临界干燥工艺制备有机气凝胶,经不同碳化温度处理制出具有不同微结构的碳气凝胶用作新型惯性约束聚变靶材料,用差热分析和热失重分析研究碳化过程中有机气凝胶成分变化以优化碳化工艺,Ｘ射线衍射分析不同碳化温度对碳气凝胶微结构的影响,结果表明,碳气凝胶颗粒由内部石墨化丝状物相互交联形成,碳化温度和碳化时间对颗粒内结构影响不大。     

碳化铀的制备

本文叙述用二氧化铀在真空中碳热还原的方法制备碳化铀的工艺过程。在碳热还原反应的过程中,用钨-铼热电偶测得二氧化铀与石墨开始发生反应的温度为1100℃。对碳化铀烧结块进行了碳含量的分析、金相组织观察、密度和孔隙度的测量,并用 X 射线衍射定量地测定了一碳化铀的含量。     

多冲模液压补偿和自动润滑模具的研制试验

多冲模液压补偿装置采用多个冲模集于同一油脂腔中并用高温润滑油脂作压力补偿介质。根据帕斯卡定律使每个冲模在压制过程中具有相等的压力值。此装置能使核燃料元件生产中的机械压机单冲模等容压制方式改变为多冲模的等压压制。能提高核燃料及粉末陶瓷产品的质量和产量,具有较好的经济社会效益。     

碳化铀的制备和分析

叙述了用二氧化铀在真空中碳热还原的方法制备碳化铀的工艺过程。在碳热还原反应的过程中,用钨-铼热电偶测得二氧化铀与石墨开始发生反应时的温度为1100℃。对碳化铀烧结块进行了碳含量的分析、金相组织观察、密度和孔隙度的测量,并用X射线衍射法定量地测定了一碳化铀的含量。     

锆铀合金氢化研究

锆铀合金通过氢化可制得U-ZrH_x燃料。合金中加入0.2—0.4wt%碳,有效地防止了燃料棒氢化过程中出现开裂的现象。氢化系统采用常压、高温、小流量的通氢方式,分级保温保压慢速冷却的氢化工艺及调整最终的氢化温度和压力,能够控制U-ZrH_x燃料的氢锆原子比H/Zr,以满足使用要求。     

氦气杂质对中间换热器材料的影响初探

中间换热器是高温气冷堆氦气透平间接循环和高温工艺热应用的关键部件.中间换热器属于一回路压力边界,它将堆芯出口温度达900～1 000 ℃氦气的热量传递给二回路氦气,此外还承受一、二回路氦气压差,因此,目前能够用于中间换热器的耐热金属材料非常有限.高温气冷堆一、二回路氦气中含有H_2、H_2O、CO、CH_4等杂质,在高温下,氦气杂质对中间换热器材料的影响主要是氧化、碳化和脱碳,降低材料的机械性能,其影响不可忽视.对于中间换热器设计,现有规范的温度范围需扩展,氦气杂质对材料强度的影响也需考虑.     

ANT-12A型新燃料运输容器制造工艺研究及质量控制

本文介绍了某堆型的ANT-12A型新燃料运输容器的关键制造工艺过程。对主要部件的成型，采用数控编程实现精确下料，并采用专用工装压制成形，并预留回弹裕量；奥氏体不锈钢薄板焊接时，采用专用的组焊工装，并采用合理的装配顺序和焊接工艺参数；对上下法兰的加工，通过合理的装夹方式，并采用小进刀量和小的进给速度，避免发生振动、让刀及整体变形。设备制造过程中及完成后，应进行相应的无损检验和功能性试验，并满足相关标准和技术规范的要求。     

氯和氧对304N在高温水中应力腐蚀开裂的影响

采用慢应变速率拉伸试验（SSRT）与断口形貌分析技术研究304N不锈钢（固溶退火态）在300 ℃高温水中的应力腐蚀行为与机理。结果表明：304N在300 ℃高温水中的最大抗拉强度、延伸率以及断裂吸收能随Cl^-浓度的增大显著降低;随氧浓度的急剧降低而显著增大;304N在高温水中发生应力腐蚀开裂（SCC）主要为穿晶型;随Cl^-浓度增加,304N的应力腐蚀敏感性也迅速增加,在含50 mg/L Cl^-的空气饱和高温水环境中,试样断口形貌表现为完全脆断;在溶解氧浓度急剧降低时,氯致应力腐蚀开裂的敏感性大幅降低,表明溶解氧对304N在高温水中的氯致应力腐蚀开裂具有明显的促进作用。     

高温气冷堆结构中的力学问题

本文着重介绍了高温气冷堆结构中的力学问题。由于高温气冷堆采用石墨作为主要结构材料,因而在高温、高辐照以及氧化气氛中石墨力学特性的研究是本文介绍的重点:诸如石墨在上述工作环境下的物理性质及力学性质,石墨的疲劳特性、石墨的应力分类及破坏准则等。对高温气冷堆压力容器(PCPV)应力分析中混凝土的徐变及开裂问题的研究,本文也做了介绍。     

工质压力及蠕变对冷变形310S不锈钢在超临界水环境下的应力腐蚀开裂行为影响研究

310S不锈钢是一种性能较好的超临界水冷堆候选包壳材料,为丰富310S不锈钢在在超临界水环境下的应力腐蚀性能研究,特别是裂纹扩展速率方面的数据。本研究使用在线监测裂纹扩展的方法,测量了不同冷变形的310S不锈钢在多种工况下的裂纹扩展速率,分析了工质压力、高温蠕变等因素对310S开裂行为的作用。结果显示:超临界水或高温蒸汽的压力变化对310S不锈钢在500℃下的开裂行为的影响较为有限,冷变形作用促进材料的裂纹扩展,材料的高温蠕变行为在超临界水中对应力腐蚀开裂过程中具有较为重要的加速作用,特别是对于高冷变形和高载荷条件下的材料。本研究丰富了超临界水环境下310S的应力腐蚀裂纹扩展速率的数据,证明了提高材料的抗蠕变性能是优化包壳材料服役性能的重要手段之一,包壳设计制造的过程中应当避免较大幅度的冷变形。      

用激光干涉法制备平面调制靶的表面起伏图形

表面起伏靶是惯性约束聚变（ＩＣＦ）分解实验中的重要实验用靶。采用激光干涉方法制备初始微扰振幅和波长分别在几和几十微米范围内的正弦调制形状，摸索了相应的工艺条件和工艺过程。用台阶仪及光学显微轮廓仪观测微加工后的形貌。探讨了调制波长的精确控制与干涉工艺之间的关系，并用电镀工艺转移图形得到用于压制的模具。     

用光辉干涉法制备平面调制靶的表面起伏图形

表面起伏靶是惯性约束聚变分解实验中的重要实验用靶。采用激光干涉方法制备初始微扰振幅和波长分别在几和几十微米范围内的正弦调制形状，摸索了相应的工艺条件和工艺过程。用台阶仪及光学显微轮廓仪观测微加工后的形貌。探讨了调制波长的精确控制与干涉工艺之间的关系，并用电镀工艺转移图形得到了用于压制的模具。     

快堆燃料芯块压制成型技术研究

本文采用双向压制的方法制备MOX燃料芯块生坯，通过一系列实验，对压制压力、保压时间和成型剂添加量对燃料芯块生坯和烧结芯块性能的影响进行了研究，得到一套快堆燃料芯块压制成型的工艺技术参数：压制压力400 MPa、保压时间2 s、硬脂酸锌添加量0.4%（质量分数）。验证实验结果表明，采用上述工艺参数制出的生坯质量良好，烧结得到的芯块微观组织均匀、无宏观及微观缺陷，可用于快堆燃料芯块的制造，同时对其他类型燃料元件芯块制造有较好的参考作用。     

秦山CANDU-6重水反应堆锆合金压力管的老化形式与缓解措施

CANDU-6重水反应堆堆芯压力管采用的锆合金(Zr-2.5Nb)材料长期处于高温、高压、高辐照的运行环境。由于锆合金吸氘,压力管存在氢致延迟开裂的风险。秦山第三核电厂通过改进制造和安装工艺、加强对运行工况的控制以及开展定期检查和预防性维修,改善压力管的径向蠕变状况,降低残余应力,减少氢致延迟开裂的风险,并及时跟踪压力管的降级程度,为电厂寿期管理提供重要信息和依据。     

Ir—Ce合金阴极及其应用研究

重点研究了粉末冶金法制备Ｉｒ－Ｃｅ（铱－铈）合金阴极过程中压制压力和烧结温度对发射性能的影响，建立起了一套稳定的制备工艺。试验得到Ｉｒ－Ｃｅ掺Ｗ阴极在１７５３Ｋ时的发射电流密度达１２．４Ａ／ｃｍ２，电流密度保持为１．７Ａ／ｃｍ２，发射试验稳定达１５０ｈ。从机理上验证了它是一种高温大发射电流的发射体。试验还表明Ｉｒ－Ｃｅ阴极具有良好的抗中毒能力。作为应用研究，测量了该阴极在热阴极微波电子枪中的发射性能，微波腔场强约１０ＭＶ／ｍ，工作温度１９１３Ｋ，零场发射电流密度为１０Ａ／ｃｍ２，最大发射电流密度达２１Ａ／ｃｍ２，在２０２０Ｋ时计算零场发射电流密度可达４２Ａ／ｃｍ２。     

CCD电离辐射加固工艺研究

本文以简单的MOS电容为手段,研究CCD工艺,以提高器件的抗电离辐射能力。研究发现,栅氧化温度、SiO_2栅介质厚度和CCD工艺中栅氧化以后的高温过程对辐照性能的影响最大;并提出减薄SiO_2栅介质厚度、在1000℃干氧栅氧化、表面栅和埋栅下SiO_2介质在相同条件下生长以及栅氧化后工艺流程中的高温步骤的温度不能超过栅氧化温度和尽量减少栅氧化后的高温步骤等改进的工艺措施。     

电沉积法制备铀电极片的镀层质量研究

正电沉积法制备的铀电极片可用于高温裂变电离室,因此,确定最佳的制备工艺条件及铀电极片镀层的质量厚度是一项关键工作。本文主要通过对电沉积过程中不同铀溶液浓度、镀液温度、镀液pH值、电流密度等因素对电沉积效率及镀层质量的影响,确定制备铀电极片的最佳工艺条件。