微流控制备UC核燃料微球中的球形度控制研究

弥散型核燃料是事故容错燃料(ATF)的一种重要组成形式,碳化铀是弥散型核燃料中一种重要的燃料相材料,为了克服不规则形状带来的应力集中问题,通常将燃料相制备成微球且要求球形度良好。而传统的粉末造粒法制备UC核微球容易带来放射性粉尘污染的问题且球形度不佳,因此,基于聚乙烯醇与硼化物的交联反应特性,提出了一种微流体控制技术湿法制备UC核燃料微球的方法,并详细研究了试验体系中的试验参数对UC微球球形度的影响。试验结果表明,凝固浴中硼酸质量分数为1.000%时可以获得球形度最佳的U3O8/C凝胶微球,然后通过分步升温的煅烧模式,制备出球形度为1.09、粒径变异系数为3.73%、密度为11.24g/cm3的UC微球,实现了具有高球形度及粒径单分散性的UC核燃料微球的制备。     

事故容错锆合金包壳涂层材料研究进展

2011年日本福岛核事故中,反应堆堆芯中的锆合金包壳与高温水蒸气剧烈反应,释放出大量氢气和热量,最终造成堆芯熔化和氢气爆炸,对社会和环境造成了巨大的负面影响。至此之后,满足反应堆更高安全裕量设计要求的新型耐事故燃料包壳成为了新的研究热点,锆合金表面涂层作为提高核燃料包壳事故容错能力的重要途径之一,可有效解决失水事故下锆水严重反应的问题,具有经济性好、易于实现商业化等优点。综述了近年来国内外核燃料包壳锆合金表面涂层的研究现状,重点阐述了涂层的制备工艺、材料种类、组织结构以及应用性能间的关系。研究内容为耐事故容错锆合金表面涂层技术的发展提供了重要参考。     

核燃料组件燃料棒主要部件实现本土化

正5月29日,中核建中核燃料元件有限公司与中核阿海珐(上海)锆合金管材有限公司签订M5包壳管供货合同,实现我国M5包壳管本土化供货。此举满足了国内快速增长的核电发展需求,在高性能锆合金管材国产化方面具有里程碑意义。包壳管是制造核燃料组件燃料棒最主要的部件,担负着防止核泄露的重要任务。当燃料组件在堆内运行时,包壳管能够保证燃料棒形状和尺寸的稳定性、能够容纳反应过程中产生的裂变气体,同时防止燃料芯块与高温水直接接触,还能起到抑制辐照肿胀的作用。M5包壳管用于     

锆合金包壳表面抗氧化涂层研究进展

锆的热中子吸收截面低,具有优异的耐腐蚀性和较高的熔点（1852℃）,因而在核燃料包壳管中被广泛应用。在日本核电站意外爆炸发生后,耐事故燃料（ATF）受到广泛关注,一种在锆合金表面制备涂层的方法因具有很高的经济性而被广泛研究。文中介绍了锆合金包壳表面涂层的抗高温氧化性能的研究现状,分析了近年来使用的金属、陶瓷、MAX相涂层对锆合金表面抗氧化性能的影响,指出Cr基涂层更有应用前景。     

锆合金表面耐腐蚀涂层研究进展

锆合金表面改性研究是耐事故燃料包壳发展的一个主要方向,致力于解决高温水蒸气条件下锆合金与水严重反应、氧化腐蚀等问题。对近年来核用锆合金表面制备耐腐蚀涂层的研究进行了简要归纳总结,并对其进行了讨论和展望。     

核燃料包壳锆合金表面吸氢开裂行为的研究进展

锆(Zr)及其合金因其在高压/高温水环境中的力学和化学性能、高剂量中子辐射下的结构稳定性和中子透明度,而被广泛用于核燃料包壳材料及其他核反应堆的重要结构材料.福岛核事故后,锆合金的腐蚀和吸氢行为成为耐事故核燃料包壳材料的重点研究方向之一.文中概述了锆合金氢化物的形成,并综述了3个因素对氢在锆合金中固溶度的影响,以及锆合...     

方便实用的轴承外壳拆卸工具

一、引言在磨床磨具的修理中 ,有时会遇到轴承架损坏 ,滚珠落出 ,磨具轴拆下 ,而轴承外壳留在磨具壳内的情况。而轴承外壳处于台阶位置 ,用一般方法很难将轴承外壳拆出 (图 1)。对此 ,我们使用了一种工具 ,比较容易地将轴承外壳拆出。二、工具的结构 (图 2 ) :测量轴承外壳尺寸ｄ ,将胀芯块外圆弧加工为ｄ-0 .10-0 .15,在胀芯块一半位置铣一 3ｍｍ宽的开口。对于不同规格的轴承 ,可加工相应的胀芯块。三、使用方法 :1 将锥轴装入胀芯块孔内 ,用圆柱头内六方螺钉穿过连接螺母与锥轴相连 ;2 将胀芯块装入轴承外壳滚珠槽内 ,扶正 ,旋紧内六方…     

两种型式绕管式换热器传热性能试验研究

Y型和K型绕管式换热器是管侧与壳侧的进出口结构不同的两种换热器,用试验方法对两种型式绕管式换热器进行了水和水蒸气的换热性能对比研究。试验中保持管侧蒸汽的体积流量不变,调节壳侧水的Re变化范围为2800~13000。试验结果表明,在试验范围内和相同Re条件下,Y型换热器具有更大的总传热系数、更低的壳侧压降、更高的壳侧对流换热系数,其最大值分别比K型大17.9%、低61%、高11.6%;以K型绕管式换热器为基准,Y型绕管式换热器的综合传热评价因子PEC在试验Re范围内均大于1,说明Y型绕管式换热器的综合传热性能始终优于K型绕管式换热器。     

CEFR-MOX燃料组件运输容器的研制

为完成中国实验快堆MOX燃料组件的厂外运输,研制了CEFR-MOX燃料组件运输容器,其物理、屏蔽、热工、包容性等安全特性需满足放射性物质安全运输的要求。而且,要具有较高的缓冲、隔热、包容和屏蔽性能,在正常和事故运输条件下,尽量将燃料组件对环境的破坏减到最小。在CEFR-MOX燃料组件运输容器的研制过程中,在有限元分析指导下,对结构经过了多次优化设计。通过理论分析计算,CEFR-MOX燃料组件运输容器的安全性能能满足相关法规的要求,且具有较大的裕量和一定的创新性。同时,理论分析为实验方案的制订提供了依据。     

立方氮化硼-碳化钨-钴复合材料制备工艺的改进

采用热压烧结方法在温度1 380℃、保温60 min、烧结压力30 MPa条件下制备了立方氮化硼(CBN)颗粒体积分数为30%的Wc-10Co超细硬质合金复合材料,用化学气相沉积法对立方氮化硼进行了表面镀金属钛膜预处理.对复合材料的组织结构、密度、抗弯强度等性能进行了研究.结果表明:得到的烧结体的相对密度可达到94.2%,弥散立方氮化硼颗粒与超细硬质合金基体之间没有明显的间隙,CBN-WC-10Co复合材料的抗弯强度为750 MPa,WC的平均晶粒尺寸为400 nm;得到了组织结构均匀、力学性能优良的CBN-WC-10Co复合材料.     

中核集团具备华龙一号燃料元件批量化制造能力

<正>【本刊讯】近日,我国三代核电华龙一号燃料元件——中核集团自主研制的CF3核燃料元件成功完成批量化制造,通过了在中核建中进行的出厂验收。这标志着中核集团具备了CF系列又一新型核燃料元件批量化制造的能力,进一步增强了在核燃料领域的核心竞争力,将为华龙一号"走出去"提供强力支撑。     

锆合金表面耐腐蚀涂层研究现状

在核工业反应堆中,锆合金核燃料棒包壳管在各种工业介质中服役。介质中包括的氧、水蒸气、二氧化硫、硫化氢、气相金属氧化物、熔盐等会诱发或加剧燃料棒包壳管腐蚀氧化,而温度通常更进一步加速热腐蚀及高温氧化过程。为了防止锆合金表面氧化且不改变或降低其力学性能,在锆基表面制备一层具有耐高温腐蚀和氧化的涂层。文中综述了国内外锆合金表面涂层研究现状,讨论了热障涂层、MCrAlY包覆涂层、铝化物涂层对锆合金高温氧化及热腐蚀性能的影响。     

吸附式干燥器系列讲座 第三讲吸附式干燥器露点研究

1　湿空气1 1　湿空气性质压缩空气是干空气与水蒸气的二元混合物 ,即“湿空气”。湿空气有下列性质 :(1)在一定体积的湿空气中 ,水蒸气的重量含量很少 ,但其变化对湿空气的物理性质有很大的影响 ;(2 )在湿空气里水蒸气与干空气是均匀混合的 ,即两者占有同样的体积和相等的温度 ;(3)湿空气的总压力 ｐ等于干空气分压力 ｐｇ 与水蒸气分压力 ｐｓ 之和 ;(4)在湿空气中水蒸气含量 (又称“水蒸气密度”)是有限度的 ,在一定温度下 ,水蒸气含量达到最大值时的湿空气叫“饱和空气” ;(5 )在一定压力 (2ＭＰａ以下 )内 ,湿空气中水蒸气饱和密度与压…     

再结晶温度对新型含铝奥氏体耐热钢显微组织及蠕变性能的影响

基于特定的热机械处理工艺,在不同的温度下(1 080,1 200℃)对一种新型含铝奥氏体耐热钢(AFA)进行了再结晶处理;对AFA钢在高温(700℃,150 MPa)下的蠕变性能以及蠕变前后AFA钢的显微组织进行了分析。结果表明:再结晶温度对AFA钢的组织具有明显的影响,温度为1 200℃时,其晶粒尺寸为60μm,MC析出相尺寸为10nm,分布弥散,分布密度也较大;温度为1 080℃时,晶粒尺寸为10μm,MC析出相尺寸为50nm,分布密度较小;1 200℃再结晶处理后AFA钢比1 080℃处理后拥有更好的抗蠕变性能(前者蠕变寿命是1 530h,后者为650h)。     

基于稳健性择优的自卸车驱动桥桥壳优化

针对重型自卸车驱动桥桥壳进行轻量化研究时,由于桥壳的使用条件及生产条件存在不确定性因素,使得桥壳的可靠性存在难以控制的问题,提出了一种确定性优化与稳健性择优相结合的轻量化研究方法.对原桥壳进行有限元分析,验证了原桥壳存在进一步优化的空间.利用灵敏度分析法选取了优化设计变量,构建kriging响应面模型.通过多目标遗传优化算法(Multi-Objective Genetic Algorithm)对桥壳进行确定性优化,得到3组9个确定性优化尺寸.构建L9(34)正交表,对确定性优化尺寸进行稳健性择优,基于信噪比η,得到了稳健性较好的优化尺寸.结果表明,在现桥壳的质量比原桥壳降低16.7％的情况下,通过稳健性择优方法,提高了最大应力稳健性和1阶固有频率的稳健性,增加了桥壳的可靠性.该方法能够保证轻量化桥壳在各种不确定性因素干扰下,仍然能够发挥出正常性能,一定程度上弥补了现有稳健性优化方法的不足,为桥壳的稳健性优化提出了一种新的思路.     

钴掺杂锰氧化物水系锌离子电池正极材料的制备与电化学性能

以硝酸锰和硝酸钴为原料,通过溶剂热反应、水解和煅烧制备了可作为水系锌离子电池正极材料的钴掺杂锰氧化物,研究了钴掺杂锰氧化物的微观结构及电化学性能.结果表明:所制备的钴掺杂锰氧化物h-CoMn3.2Ox具有分级核壳结构,多孔壳表面存在径向尺寸大于100 nm的花瓣状纳米片,壳和纳米片均由平均粒径为5 nm的一次粒子构成,...     

烧结对纳米铁酸盐的影响

采用TEM和XRD方法研究了热处理条件对于纳米铁酸盐的结构和性能的影响。结果表明:随煅烧温度升高,纳米铁酸盐晶粒尺寸显著增大,晶粒发育趋于完整导致晶格畸变度明显降低,结构致密程度增加使得晶格常数减小,粉体烧结程度增大,相应粉体相对密度随之增加;较低温度(如300℃)下,煅烧时间对纳米铁酸盐晶粒尺寸无明显影响,相应晶格畸变度、晶格常数和粉体相对密度变化不大;较高温度(如600℃)下,铁酸盐晶粒尺寸随煅烧时间延长而增大,且煅烧初期粒子增长较快,此过程伴随着铁酸盐晶格畸变度进一步下降,晶格常数却有所增加,粉体相对密度略有下降;认为烧结过程铁酸盐晶粒生长为扩散生长机制是造成不同煅烧温度下煅烧时间对纳米铁酸盐微观结构和性能的影响行为不同的主要原因。     

带凹穴渐缩型微通道传热与流动性能分析

针对电子器件的散热问题，设计了6种渐缩型微通道，并通过合理布置圆形凹穴来削减截面几何尺寸突变导致的压力损失。旨在借助凹穴结构促进微通道冷却液混合提升换热性能，以及通过优化通道几何尺寸来改善微通道的流体流速分布，从而进一步提升微通道换热性能。在高热流密度条件下，对6种带凹穴渐缩微通道和普通矩形微通道的流动换热特性进行了对比数值分析，并以泵功和热阻为评价指标来评价通道综合传热性能。结果表明：通过设置渐缩微通道凹槽及通道截面的合理分布，改善了流速的分布，使温度分布更加均匀，并且增强了其散热能力。在实验组的最优结构下，渐缩微通道热阻比普通矩形微通道降低了18.4%，综合传热性能最高提升了15.2%。     

混合动力汽车BSG用分块SRM优化及试验

克服普通开关磁阻电机(SRM)固有缺陷,提出了一种混合动力汽车皮带式驱动起动/发电机(BSG)用新型容错式分块SRM,并分析其电磁特性。为提高容错式分块SRM的输出转矩,对影响电机输出转矩的关键结构参数进行优化处理,分析优化后电机的静态特性和动态特性。为研究分块SRM的容错性能,对比分析普通SRM和优化后分块SRM的互感和缺一相故障下的电磁特性。设计并制造出一台试验样机,对样机开展静态特性和负载运行的试验研究。仿真和试验结果表明,优化后的分块SRM输出转矩更大,比普通SRM的动力性能和容错性能更好。通过对新型容错式分块SRM进行优化和容错性分析,为设计安全可靠的BSG用电机提供了理论指导。     

高原地区含氧混合燃料对小型柴油机性能及排放的影响

在一台ZX195型单缸柴油机上,通过在柴油中添加甲醇含氧燃料及适量的添加剂,研究了在高原地区常用工况下含氧混合燃料对柴油机性能及排放的影响。试验结果表明,含氧混合燃料可以有效改善柴油机的烟度排放,在大负荷下尤为明显。而对动力性影响很少,经济性得到改善。