自给能中子探测器关键材料及元件的研制进展

本文介绍了我国在运核电机组的基本状况以及国内核电自给能中子探测器的发展形势。详细分析了自给能中子探测器的结构特点、原理和应用,以及三代核电技术堆内核测系统的需求和使用寿命。阐述了自给能中子探测器用关键材料的国内外研制进展,重点分析了钒丝、铑丝和铠装信号电缆的制备工艺难点以及性能要求,阐明了钒丝、铑丝的高纯化与微量元素控制、尺寸精度与表面质量的稳定性、力学性能与加工性能的调控,以及铠装信号电缆的芯线、套管材料、绝缘材料的净化处理和变形加工。最后提出了自给能中子探测器材料与元件制造的应用潜力和研究方向。     

高纯金属钒粉烧结性能研究

利用电子探针观察高纯金属钒粉粒度和形貌, 使用油压机将高纯金属钒粉压制成坯条, 并采用万能试验机测定钒坯条压溃变形力曲线, 分析钒坯条最优压制压力; 分别通过热压烧结和冷等静压+真空烧结的方法对高纯钒粉进行烧结, 研究烧结工艺对高纯钒粉烧结特性和力学性能的影响。结果表明: 采用冷等静压+真空烧结的方法, 在压制成形过程中, 钒粉压坯密度和相对密度随压力的增加而逐步提高, 压力提高到280 MPa时, 压坯密度和相对密度分别为3.99 g·cm-3和66.94%;经真空烧结后, 坯料密度和相对密度分别为5.28 g·cm-3和88.59%。压制压力由80 MPa提高到200 MPa时, 压溃强度从0.4 MPa增加到6.0 MPa, 增大趋势较为明显; 压制压力提高到280 MPa时, 压溃强度增加到7.4 MPa, 增大趋势变缓。经热压烧结坯料的相对密度比冷等静压+真空烧结坯料的相对密度高, 280MPa压力下热压烧结坯料密度和相对密度分别达到5.51g·cm-3和92.91%。     

传感器用耐高温导线研究进展

耐高温导线具有良好的高温稳定性、高温绝缘性、耐腐蚀性、磁电特性与弯绕性等优点,在传感器中用于传输信号、控制电流等。目前,进行高温测量的传感器使用温度要求高达600℃以上,传统耐高温导线已经无法满足使用要求。所以,提高耐高温导线温度特性刻不容缓。文章综述了传感器用耐高温导线材料与结构、制作过程关键工艺及研究进展,并对耐高温导线材料性能提升与发展方向作出了展望。     

电场作用下保护渣的结晶性能

 阐述了直流和交流电场对保护渣结晶过程的影响,并结合XRD以及矿相对其进行了分析。结果表明：在直流电场1~3V作用下,保护渣晶粒尺寸随电压升高而逐渐变大,而在交流电场1~3V作用下晶粒尺寸随电压升高而逐渐变小。直流和交流电场都能有效促进保护渣结晶,提高保护渣的结晶率。在电场作用下保护渣并没有生成新的物相,只是各种物相的析出量发生了改变。     

含钒钛铁水脱硫工艺分析与优化

结合某厂钒钛铁水脱硫的基本情况,分析了钒钛铁水脱硫工艺流程的特点以及脱硫工艺过程中存在的主要问题。通过实验室研究和现场跟踪,研究了钒钛铁水的理化性质、温度、脱硫剂、工艺操作等因素对脱硫效果的影响。结合现场脱硫生产,得出了钒钛铁水脱硫的优化工艺,并应用于工业试验,取得了较好的效果。     

钼表面包埋渗法制备(Ti, Mo)Si2/MoSi2 涂层及其在1200 ℃周期性氧化环境下的氧化行为

利用连续沉积的包埋渗法,在钼表面制备了(Ti,Mo)Si₂/MoSi₂复合涂层。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪和热力学计算对涂层进行了表征与反应机理分析。结果表明,共沉积法无法实现Ti的有效沉积。先渗Ti、再渗Si的两步沉积工艺能有效制备Ti改性硅化物涂层。涂层分为3层,最外层为(Ti,Mo)Si₂三元化合物层,次外层为MoSi₂层,次外层与基体间为Mo₅Si₃过渡层。渗硅温度对涂层结构无明显影响。Ti改性硅化物涂层的生长速率略低于单一渗硅涂层的生长速率。(Ti,Mo)Si₂/MoSi₂复合涂层的形成由Ti、Si内扩散控制。Ti元素集中在涂层表层,Si元素通过(Ti,Mo)Si₂化合物层与基体作用形成MoSi₂层和Mo₅Si₃过渡层。渗Ti过程中,埋渗料间反应会引入游离态铝氟化物AlF₃。在随后的渗硅过程中,游离态Al以Al₃Mo的形式在(Ti,Mo)Si₂层中靠近MoSi₂层的上界面处析出。在1200 ℃周期性氧化过程中,(Ti,Mo)Si₂/MoSi₂复合涂层持续循环氧化180 h后未出现明显失重。(Ti,Mo)Si₂层氧化形成的SiO₂与TiO₂致密复合氧化层能填充涂层表面裂纹,持续阻碍氧扩散,因此其在周期性氧化环境下的抗氧化性能显著优于单一渗硅涂层。     

钒渣组成对V_2O_3溶解能力的影响

利用高温淬火方法得到钒渣渣系的高温物相,采用X-ray衍射分析方法确定钒渣的物相组成,分别研究了V2O3含量及n(FeO)/n(SiO2)对钒渣中V2O3溶解能力的影响。结果表明,钒铁尖晶石和Fe3O4为钒渣中存在的固定相;钒渣中V2O3含量不断增加,V2O3的溶解度随之增加,但n(FeO)/n(SiO2)1.5,V2O3增加到一定量时,溶解度无明显变化;n(FeO)/n(SiO2)不断增大,V2O3在钒渣中的极限溶解度也随之增加。