耐事故UO2基复合燃料芯块的研发进展

对先进耐事故燃料（ATF）芯块的研发背景进行了概述，重点讨论了耐事故UO₂基复合燃料芯块的国内外研究现状，认为UN、U₃Si₂和ThO₂等燃料相是耐事故UO₂基复合燃料芯块中最具发展潜力的掺杂相，然而其最佳添加量及分布状态尚需结合多尺度数值模拟和实验研究的方法开展深入探索。      

双模晶体相场研究六方四方相变过程晶界和位错演化

对于晶粒，晶界，应力和位错的交互作用的深入理解有助于优化材料组织和提升材料性能。本文采用双模晶体相场法研究六方相向正方相的转变。分别针对倾侧角为0°，15°，30°，和 45°，晶粒取向差为6°的六方相体系做了系统研究。六方晶粒长大、溶合、并形成共格晶界，位错组沿六方晶界均匀分布，并有两种取向。正方相在位错组处形核，并且其取向取决于位错组取向。每一种倾侧角的体系种均形成两个取向正方相的变体。针对倾侧角为0 °，15°，30°，和 45°的六方相体系生成的四方相相变体之间的取向差分别为30°, 30°, 10°, 和5°。不同取向的正方相晶粒长大熟化的方式有差异，位于有利取向的晶粒将会优先生长占据主导地位。以共格晶界形式长大的晶粒，晶界处有位错组生成以松弛晶粒长大的应力集中。     

点缺陷和Nb掺杂对α-Zr弹性模量各向异性影响的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了点缺陷和Nb原子掺杂对α-Zr力学性质的影响。结果表明,单空位引入使得α-Zr的剪切模量增大,Nb原子掺杂使得α-Zr的剪切模量下降。通过计算含不同点缺陷的α-Zr三维杨氏模量,得到点缺陷引入和Nb掺杂均会使α-Zr结构的各向异性减弱,从而可以在一定程度上缓解因各向异性导致的锆合金辐照效应。     

碳化硼基复合材料制备研究进展

碳化硼断裂韧性低、烧结温度高、抗氧化能力差、对金属的稳定性差,限制了其在工程上的进一步应用。综述了碳化硼粉末的成型方法以及碳化硼基复合材料的烧结方法,总结了碳化硼陶瓷的增韧及烧结过程中的氧化行为。     

LOCA条件下包壳材料感应和电阻加热温升行为的对比研究

目的使有限元模拟技术成为一种切实有效的研究方法,进而为高性能反应堆包壳材料的设计以及可能发生的LOCA(Loss of Coolant Accident)事故下的应急措施等提供理论依据。方法基于COMSOL软件模拟分析典型锆合金核材料在LOCA条件下分别经感应加热和电阻加热后的温升行为。结果感应加热条件下,锆材的体积内最高温度、体积平均温度与表面中心点温度的差值随着温度上升逐渐增大,在1200℃瞬时温度下,温度差值最高,约为41℃。电阻加热条件下,锆材的体积内最高温度、体积内中心温度与表面中心点温度在加热的整个阶段近乎重合,最大差值约为3℃;锆材的体积平均温度、表面平均温度与表面中心点温度的差值出现负值,最大差值约为30℃。结论电阻加热和感应加热虽均适用于堆外研究反应堆失水事故下包壳材料所面临的超高温度及超快升温速率的工况模拟,但限于实际工况下电阻加热速率的滞后性,推荐使用感应加热进行后续的模拟研究工作。相关结果可为高性能反应堆包壳材料的设计提供必要的理论依据。     

基于人工神经网络的RPV材料辐照脆化预测模型研究

在分析一定量随站测试样品的基础上，构建了具有较高精度的反应堆压力容器（RPV）材料韧脆转变温度（DBTT）预测的人工神经网络模型，并利用模型研究了中子注量和中子注量率对RPV材料DBTT的影响。结果表明，材料DBTT随着中子注量增加出现先线性上升，然后平缓上升，最后饱和的趋势，而中子注量率对RPV材料辐照脆化的影响不明显。      

云制造环境下基于SVM的加工设备资源分类研究

云制造资源的有效分类是资源服务化封装及后续制造资源服务检索的前提条件,针对高维度特征、多类别加工设备资源的分类问题。依据描述云制造加工设备资源属性特征的XML文档,提取资源属性特征并进行向量化处理。基于SVM算法建立制造资源自动分类预测算法模型,引入SMO算法提升SVM分类算法的分类效率,并利用网格搜索寻求SVM算法的最优参数从而优化SVM算法效果。最后基于某设备资源集的原始设备信息对不同加工设备进行分类实验,验证了该分类模型的有效性以及可行性。     

等温退火对锆合金表面非晶AlNbTiZr中熵合金涂层结构与力学性能的影响

对磁控溅射法制备的AlNbTiZr中熵合金涂层在500℃下进行了不同时间(0～150 h)的真空等温退火。采用XRD、SEM及纳米压痕和纳米划痕的分析手段研究了等温退火对涂层显微组织演变和力学性能的影响。结果表明：经500℃/150 h退火后涂层相结构出现了结晶现象。涂层经60 h等温退火后其硬度和弹性模量均达到最大值为10.7 GPa和152.7 GPa,而90 h和150 h热处理后硬度和弹性模量均有所下降。随着等温退火时间的延长,塑性变形能力和断裂韧性有所提高。Al、Nb和Ti元素在界面处的相互扩散加剧,界面结合强度有较大提升。这均有利于涂层适应压水堆苛刻的工作条件。