Ni10+离子辐照Ni-Mo-Cr合金微观结构演变和硬化的研究

室温下对钍基熔盐堆(TMSR)中候选合金结构材料Ni-Mo-Cr合金进行了能量为132MeV的Ni 10+离子辐照研究,辐照剂量分别为1dpa、3dpa和9dpa。X射线衍射仪(XRD)分析显示离子辐照后Ni-Mo-Cr合金发生晶格畸变,维氏显微硬度的测量结果表明高剂量的离子辐照造成Ni-Mo-Cr合金的硬化,这主要归因于辐照导致材料内部形成大量缺陷。当辐照剂量为9dpa时,维氏硬度测试结果表明损伤的峰值出现的深度介于8.1~12.3μm之间,此结果与理论计算相吻合。     

液压机多油缸同步控制关键技术研究

介绍了一种多油缸同步驱动控制方案,该方案主要用于大型模锻液压机活动横梁的平衡控制,即在液压机活动横梁四角对称安装四个精密制造的液压缸,采用四个拉线位移传感器实时检测液压机活动横梁四角位移,利用数字阀控制液压缸输入流量,四个液压缸分别对液压机活动横梁四角水平位移进行调节,通过控制数字阀缝隙长度来间接控制液压缸的位移和速度,实现液压机活动横梁的水平控制。同时利用AMESim软件对该同步控制液压系统进行仿真,分析液压缸流量、位移与数字阀缝隙长度之间的变化关系。     

质子束轰击下MWCNTs无定形结构的转变

在室温下用70keV质子束多壁碳纳米管(MWCNTs),研究了多壁碳纳米管从石墨结构向无定形结构的转变过程。轰击后,MWCNTs外围的石墨结构变成均匀的无定形结构包覆着内部的石墨结构。增大照射量,这种无定形化的过程继续向MWCNTs内层推进,直至形成一个中空的无定形纳米线结构。质子束轰击引入的MWCNTs的结构转变,是从外层向内层逐步推进的石墨结构向无定形结构的转变过程。本文对这种结构演化的机理进行了讨论。     

He泡对镍基合金腐蚀性能的影响

为了明确辐照对熔盐环境中合金腐蚀性能的影响,采用1.2 MeV的He离子对镍基UNS N10003合金进行了剂量为5×1015ions?cm-2和5×1016ions?cm-2的辐照实验,并将未辐照和辐照后的合金置于650℃的FLiNaK熔盐中进行200 h的腐蚀实验。采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对合金的表面形貌、元素分布及微观结构进行了分析。结果表明:低剂量下辐照未发现对合金腐蚀有明显的影响;高剂量下辐照后,合金中产生了He泡;在熔盐中腐蚀后,合金表面出现孔洞且Cr元素大量流失。利用纳米压痕技术对高剂量下辐照的合金在熔盐环境中的硬度演化行为进行了研究。结果显示:辐照后的合金硬度为4.12 GPa,腐蚀后的合金硬度为2.65 GPa,辐照腐蚀后的合金硬度为3.16 GPa,是辐照和腐蚀综合作用的结果。     

316奥氏体不锈钢离子辐照损伤中的温度效应研究

采用7MeV的Xe26+和1 MeV的Xe20+在室温和600℃下分别对316SS块体和TEM试样进行了辐照实验.利用纳米压痕仪测试材料辐照损伤前后的显微硬度,利用TEM观察辐照损伤前后的微观结构演变,并将室温和600℃的实验结果进行了比对.结果表明,室温离子辐照造成316SS中形成大量尺寸在3~8 nm之间的位错环缺陷,它们会阻碍材料内位错线的自由移动,进而导致材料的硬化.在600℃辐照下,316SS内形成了尺寸介于4~12 nm之间的溶质原子团簇缺陷.尽管其尺寸较室温辐照下形成的位错环有轻微的增大,但是其体积密度较前者显著地降低,辐照硬化现象发生了明显的回复,材料辐照损伤行为存在温度效应.     

固溶元素对二元镍基合金的微结构及其抗辐照性能的影响

采用2 MeV的Ne离子对Ni、Ni-Cr和Ni-Mo合金进行辐照,开展固溶元素对二元镍基合金辐照性能影响的研究。对辐照后样品进行掠入射X射线衍射(Grazing Incidence X-ray Diffraction,GIXRD)分析发现,Ni、NiCr、Ni-Mo合金晶格均未发生明显的畸变,也没有明显的析出相形成。纳米压痕结果表明:离子辐照导致了Ni、Ni-Cr和Ni-Mo合金硬化,当辐照损伤达到0.5～3.0 dpa(displacement per atom)时,Ni-Cr与Ni-Mo合金出现了硬化饱和现象,而Ni的硬化并未饱和。根据Orowan模型,分析了合金辐照硬化的机理;利用Makin-Minter方程,发现Ni-Mo合金的抗辐照能力优于Ni-Cr合金,而低幂次方程显示Ni具备随辐照量增加继续硬化的趋势。     

Ar离子束辐照下多壁碳纳米管网络的导电性增强

用Ar离子束辐照800K高温下的多壁碳纳米管(MWCNT)网络,注量为2×1016/cm2时,MWCNT网络的导电性提高～80%。实验结果表明,离子束辐照可通过在多壁碳纳米管间的引入连接改善多壁碳纳米管间的电学接触,制备高导电性的透明碳纳米管网络。     

锑烯表面铀、钍、钚的吸附性能研究：线性响应方法结合密度泛函理论

基于密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）研究了锕系元素铀（U）、钍（Th）、钚（Pu）在二维金属材料锑烯表面的吸附特性。采用线性响应法拟合得到描述铀、钚5f轨道电子强格点库仑作用的哈伯德U值分别为2.24 eV和2.84 eV。利用DFT+U计算发现，锑烯难以吸附钚原子（吸附能为负值），而对铀、钍原子具有较强的表面化学吸附以及丰富的稳定吸附位点。铀和钍原子能量上最稳定的吸附位点分别为桥位——孔位之间和孔位，吸附能分别为4.40 eV和3.62 eV。通过电子结构、电荷转移和最高占据态轨道波函数分析发现，铀、钍原子使锑烯的带隙中出现杂质态，并与锑烯之间通过强p-d轨道耦合使其稳定吸附。进一步计算了吸附率随温度的变化，得出铀和钍在锑烯表面的解吸温度分别达到837 K和660 K。结果预示锑烯是一种良好的铀、钍吸附材料，在海水提铀等领域具有潜在应用。