二轴中子粉末衍射谱仪探测系统改进

通过将探测器的数目由1个增加到4个、用水平发散角为20′的Soller准直器取代30′的单缝准直器，对中国原子能科学研究院重水研究堆旁的二轴中子粉末衍射谱仪进行了改进。铁粉的衍射实验结果表明：改进后的谱仪在同等中子计数强度条件下，计数速率提高了2．3倍，因而缩短了测量时间，同时也提高了谱仪的分辨率。     

用于中子散射原位测试的便携式氢(氘)气反应装置

为适应氢(氘)化物中子散射测试需要，研制了1种便携式氢(氘)气反应装置。在设计上，考虑了性能、操作、维护、安全等因素，不但可进行p-c-T曲线测定等常规试验，且可用于中子衍射仪对吸放氢过程进行原位测定。为获取较高质量的原位衍射数据，研制了Ti-Zr零基合金和高Mn奥氏体钢样品室，并采用可拆卸式保压密封设计。用自行编制的计算程序对温度和压力等影响因素进行了校正，减小了系统误差，并实现了对压力和温度等参数的微机监控。装置已成功用于氢(氘)化物原位衍射实验。     

Mg-Ti二元系合金的研究进展

对近年来Mg-Ti二元合金的研究开发概况、制备技术、结构与性能等方面进行了系统阐述.介绍了采用机械合金化法、物理气相沉积法、高压合成法以及放电等离子烧结等方法获得的亚稳态Mg-Ti二元合金,分析了不同制备技术对Mg-Ti二元合金的结构演变、储氢性能、氢致光变特性和力学性能的主要影响因素,并对Mg-Ti二元合金研究中存在的问题以及今后的发展方向进行了探讨与展望.     

镍基合金DD10中γ/γ'晶格错配度厚度效应的X射线衍射分析

利用四轴X射线衍射仪(XRD)测定片状DD10镍基单晶高温合金减薄至不同厚度时基体相(γ)和沉淀强化相(γ′)的晶格常数.根据减薄过程中两相间约束变化得到晶格常数和错配度变化规律,计算出合金从三维块体错配应力状态向二维平面应力状态转化达到失稳状态的临界厚度以及与不同应力状态对应的晶格错配度.依照一定的假设条件,推算出与应力松弛条件对应的无错配应力状态下两相的晶格常数.分析结果表明:合金减薄达到临界厚度后,γ′相晶格常数随厚度减小而线性变小,γ相晶格常数无明显变化,与此对应的晶格错配度绝对值变大;减薄过程伴随γ/γ′两相间约束的减弱和相间微观应力松弛,晶格取向差和晶体嵌镶度增大,表层应力状态向平面应力状态转化.测量得到的临界厚度与无错配应力状态下的晶格常数可为高温合金单晶材料的应用设计和残余应力测试提供参考.     

Laves相合金氘化物Ti0.68Zr0.32MnCrD3.0中氘占位的中子衍射研究

利用中子衍射和XRD技术,结合Reitveld拟合和Fourier变换,对Laves相零基体合金Ti0.68Zr0.32MnCr的氘化物中氘的占位特征进行了研究.氘化物Ti0.68Zr0.32MnCrD3.0的中子衍射谱除Bragg衍射峰外,还出现明显的漫散射包,而相应的XRD谱却只呈现衍射峰,未发现漫散射包.对衍射谱与相应的RDF分析表明,这种C14型Laves相氘化物中只有部分氘原子随机不饱和地分布在确定的4种A2B2四面体间隙位置,并形成长程有序结构,这部分氘原子在6h1和12k位的占位系数比6h2和241位大.而氘化物中的另一部分氘原子并不是随机分布,而是不同程度地偏离间隙中心的位置,形成比长程有序结构更大的氘原子间距的短程有序结构.短程与长程有序的氘原子共同形成沿着合金六方晶格的c轴在Ti/Zr原子周围的四面体间隙聚集的网格团簇结构.这种偏离有序位置的团簇结构是大量氘原子在晶格间隙中聚集所造成的.     

NEUTRON DIFFRACTION STUDY OF DEUTERIUM OCCUPANCY OF DEUTERIDE OF LAVES PHASE ALLOY Ti0.68Zr0.32MnCrD3.0

利用中子衍射和XRD技术, 结合Reitveld拟合和Fourier变换, 对Laves相零基体合金Ti_0.68Zr_0.32MnCr的氘化物中氘的占位特征进行了研究. 氘化物Ti_0.68Zr_0.32MnCrD_3.0的中子衍射谱除Bragg衍射峰外, 还出现明显的漫散射包, 而相应的XRD谱却只呈现衍射峰, 未发现漫散射包. 对衍射谱与相应的RDF分析表明, 这种C14型Laves相氘化物中只有部分氘原子随机不饱和地分布在确定的4种A₂B₂四面体间隙位置, 并形成长程有序结构, 这部分氘原子在6h₁和12k位的占位系数比6h₂和24l位大. 而氘化物中的另一部分氘原子并不是随机分布, 而是不同程度地偏离间隙中心的位置, 形成比长程有序结构更大的氘原子间距的短程有序结构. 短程与长程有序的氘原子共同形成沿着合金六方晶格的c轴在Ti/Zr原子周围的四面体间隙聚集的网格团簇结构. 这种偏离有序位置的团簇结构是大量氘原子在晶格间隙中聚集所造成的.     

NaX沸石吸附储氢的分子模拟

采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法,模拟了温度40～293K、压力10000kPa下,氢气在NaX沸石中的吸附行为。结果表明,氢吸附量随温度的升高而下降,随压力的增加而增加,40K时氢的最大吸附量为2.63%(质量分数)。吸附温度对氢在NaX沸石中的吸附位有重要影响,在较低温度下,阳离子和沸石骨架原子(O、Si和Al原子)是氢分子的稳定吸附位;而在较高温度下,仅沸石骨架原子是氢分子的稳定吸附位。     

X射线衍射法测定加载条件下镍基单晶高温合金的表层应力状态

利用X射线四轴衍射仪测定了四点弯曲弹性加载条件下镍基单晶高温合金表层的宏观应变与应力,并与应变片及机械拉伸测定的数据进行了比较.分析了采用不同弹性常数及不同分峰方式处理得到的应力数据的差异.结果表明,实验数据重复性较好,实验误差为±30 MPa;XRD测量得出的应力应变结果与室温拉伸以及应变片测量结果符合较好;室温下合金基体相(γ)的弹性常数大于沉淀强化相(γ'),且基体相(γ)承受的应力大于沉淀强化相(γ').     

氧化温度对工业纯钛氧化膜结构及阻氢性能的影响

本文研究了氧化温度对工业纯钛氧化膜结构及阻氢性能的影响。利用XRD和SEM对氧化膜相组成、表面形貌和截面形貌进行了分析。结果表明:工业纯钛在500～700℃氧化后的氧化层主要由金红石结构TiO2组成;表层氧化物的晶粒尺寸及氧化层厚度随氧化温度的提高而增加;低于500℃氧化时,氧化物晶粒较为细小,氧化层厚度较薄;高于600℃氧化时,氧化物晶粒较为粗大,氧化层较厚。氧化层的阻氢性能由氧化层厚度及致密度共同控制;氧化温度低于500℃时,随着氧化温度的升高,氧化层的阻氢性能逐渐增强;氧化温度高于500℃时,因氧化层致密度降低,其阻氢性能随氧化温度的升高而降低。     

Ti-Mo储氢合金氘化物的中子衍射研究

Ti-Mo储氢合金合金是一种重要的氚靶材料,但其吸氢后的晶体结构变化还未见报道。由于氢的原子序系数很小,X射线衍射方法不易观察。而氢(氘、氚)的相干中子散射长度很大,中子对