SiC涂层对高温气冷堆用石墨摩擦磨损性能的影响

利用MM-200磨损试验机对高温气冷堆反射层用石墨（IG11）及HTR-10高温气冷堆燃料元件基体石墨（MG）的摩擦磨损性能进行了研究。结果发现,摩擦系数随载荷增加而逐渐减小,两种石墨的摩擦系数基本相同。石墨的磨损速率随载荷增加而增大,石墨IG11的耐磨性优于MG的。利用气相反应扩散法在石墨基体上涂覆SiC涂层后可以明显改善其耐磨性,且随着涂覆温度的升高改善效果更为明显;低温涂覆SiC涂层后IG11的耐磨性优于MG的,高温涂覆SiC涂层后MG的耐磨性优于IG11的。     

高温气冷堆核电站金属堆内构件锻件材料12Cr2Mo1落锤试验研究

12Cr2Mo1低合金钢是第一次在我国高温气冷堆核电站金属堆内构件主体设备上应用,在制造过程中落锤试验出现不合格.经过对断裂试样宏观和显微结构的研究,发现焊道的热影响区对落锤试验的影响很大.对焊道的施焊工艺进行了改进,并严格控制焊道的成型尺寸,验证实验结果证实了该方法可以使试验的无塑性断裂温度降低.后经过产品试验,使锻...     

Effect of graphite content on electrochemical performance of Sn-SnSb/graphite composite powders

Sn-SnSb alloy was synthesized by reducing a aqueous solution containing Sn（Ⅱ） and Sb（Ⅲ） salts with NaBH4 in the presence of sodium citrate. The product was characterized by X-ray diffractometry（XRD） and scanning electron microscopy（SEM）. Sn-SnSb/graphite composite powders were prepared by mechanical milling and the mass fraction of graphite was increased from 20% to 50%. The effect of graphite content on the electrochemical performance of Sn-SnSb/graphite composite electrode was investigated. The results show the increase of graphite content is in favor of enhancing the first charge-discharge efficiency and improving the cycle performance, but the capacity of the composite electrode decreases with increasing content of graphite.     

天然石墨特征对合成金刚石性能影响的研究

金刚石合成工业中所用天然石墨应具有极低灰分,同时杂质的种类、含量及状态都是影响金刚石品质的重要因素。本文结合对天然石墨原矿、高纯石墨及由其合成的金刚石进行了光学显微镜、X射线粉末衍射(XRD)、碳硫分析仪、场发射环境扫描电子显微镜(FESEM)和电子能谱(EDX)等测试分析,研究了天然鳞片石墨作为合成金刚石碳源的特点,认为天然鳞片石墨纯度、粒度以及杂质硫元素等对合成金刚石特征和性能有重要影响。     

石墨粉表面镀镍工艺研究

采用电镀法对石墨粉表面进行了镀镍.采用正交试验的方法研究了镀镍过程中阴极电流密度、搅拌间隔时间、润湿剂加入量和吸附剂加入量对石墨粉镀镍效率的影响,并对结果进行了方差分析和信噪比分析,以选取镀镍效率高且稳定的工艺组合.用镀镍石墨粉在浓硝酸中充分腐蚀前后的质量差计算镀镍石墨粉中镍的含量,并以此表征镀镍效率.试验结果表明:吸...     

镀镍石墨粉对铜基石墨复合材料力学性能的影响

采用粉末冶金工艺制备铜基石墨复合材料,考察烧结工艺、石墨粉颗粒表面镀镍及强化相对铜基石墨复合材料的力学性能和组织结构的影响,并对材料的组分、显微组织形态结构及断口形貌等进行系统的观察和分析,测试材料的硬度、冲击韧性和在室温、300℃、500℃各温度的压溃强度。结果表明:采用镀镍石墨粉改善了石墨和铜合金基体界面结合状态,界面结合更加牢固紧密,明显提高铜基石墨复合材料的力学性能,室温压溃强度和冲击韧性提高了30%~50%,高温强度提高了35%~60%,而对复合材料的硬度影响不大,复压复烧工艺更有利于发挥镀镍石墨粉的优越性。     

铝熔体在线除气装置中石墨转子的使用寿命

对国产石墨转子的应用效果、石墨转子在铝熔体在线除气装置中的作用、石墨转子的损坏机制以及延长其使用寿命的方法进行介绍。     

石墨粉中添加TiN合成金刚石的颜色与热稳定性研究

为了研究在石墨粉中添加不同含量TiN对合成金刚石的颜色与热稳定性的影响,以石墨和Fe70Ni30合金粉末作原料,用TiN作添加剂,在高温高压条件下合成出金刚石.在相同合成工艺条件下,当反应体系中TiN加入量不同时,合成出的金刚石无论在颜色还是在热稳定性方面都存在较大差异.当TiN加入量接近50×10-6时,容易合成出黄色透明的金刚石.在动态空气流条件下,利用热重和差示扫描量热法对金刚石的热稳定性进行分析,结果表明:石墨粉中添加四种含量不同的TiN所合成出的金刚石,其初始氧化温度在735 ℃～819 ℃之间;1200℃时,热失重率在60%～94%之间.     

A review of TRISO-coated particle nuclear fuel performance models

The success of high temperature gas cooled reactor depends upon the safety and quality of the coated particle fuel. The understanding and evaluation of this fuel requires the development of an integrated mechanistic fuel performance model that fully describes the mechanical and physicochemical behavior of the fuel particle under irradiation. In this paper, a review of the analytical capability of some of the existing computer codes for coated particle fuel was performed. These existing models and codes include FZJ model, JAERI model, Stress3 model, ATLAS model, PARFUME model and TIMCOAT model. The theoretic model, methodology, calculation parameters and benchmark of these codes were classified. Based on the failure mechanism of coated particle, the advantage and limits of the models were compared and discussed. The calculated results of the coated particles for China HTR-10 by using some existing code are shown. Finally, problems and challenges in fuel performance modeling were listed.     

PCA对机械合金化纳米粉末的SEM结构与成分分布均匀性的影响

添加过程控制剂(PCA)大大提高了机械合金化粉末中不同元素粉末的成分分布的均匀性，大大改变了粉末形貌特征。PCA种类对机械合金化粉末的SEM形貌特征和成分分布的均匀性有较大的影响。与不添加PCA相比，固体介质PCA对进一步细化粉末粒度、提高成分均匀分布、降低粉末团聚和减少夹杂有一定作用，但效果不如液体介质PCA显著，此时粉末形貌呈等轴状或棒状。采用液体PCA所制备的粉末形貌呈薄片状或针状。     

Analysis of DR testing blind zone of spherical fuel elements for 10 MW high-temperature gas-cooled reactor

Spherical fuel elements technology is a main innovation of high-temperature gas-cooled reactors (HTGRs), which effectively improves the safety of the reactors for higher stability at high temperature, and their quality is crucial for the safety and reliability of HTDRs. According to a spherical fuel element's structure, the coated fuel particles are not permitted to enter the fuel-free zone and the elements with escaped fuel particles must be removed during the fuel elements' quality control. In this paper, we first introduce a DR imaging system for spherical fuel elements testing applied in Chinese 10 MW high-temperature gas-cooled reactor (HTR-10). Then the blind zone where escaped particles exist is analyzed under the continuous and concrete circular scanning trajectories and the cone-beam imaging geometrical configuration. The dominant scanning parameters determining the size of the blind zone are the rotation step angle and the distance from X-ray source to the tested object. An optimal method of designing the two parameters to decrease the size of the blind zone is proposed so as to satisfy the testing requirements. Finally, the optimal method is verified by computer simulation and some practical identification results are presented.     

自蔓延高温合成TiC复合添加剂增强铁基粉末冶金材料

采用以自蔓延高温合成技术制备的TiC/Fe(Mo）复合粉末为添加剂增强铁基粉末冶金材料,探讨复合增强粉末中金属相的种类、含量对增强体结构及烧结复合材料性能的影响。结果表明,含Fe,Mo为10％－20％的TiC/Fe(Mo）复合粉末具有较高的增强效果;在复合粉末的自蔓延高温合成中,加入金属Mo,有利于TiC与金属相的润湿,从而提高增强效果。     

石墨与钢的放电等离子焊接

由于采用放电等离子技术对石墨和980钢异种难焊材料进行焊接,研究了焊接接头显微组织和显微硬度的分布,分析了放电等离子焊接工艺的冶金结合机理及过程.结果表明,在950℃/40MPa/3min的放电等离子焊接工艺下,石墨/980钢接头界面结合良好,无微观缺陷;界面区钢侧过渡区部分出现了先共析形态,石墨侧过渡区特征不明显.980钢HAZ区形成了典型的魏氏组织,显微硬度较高.放电等离子焊接接头的形成过程是热场、压力场和电场综合作用的结果,可以实现石墨与钢等异种难焊材料的良好连接,为工业领域内石墨与金属的连接提供了一种高效、低能耗和不需过渡层的新技术.     

快速成型钼金属喷管高温烧结试验研究

结合某军品项目进行研究,对激光快速成型预烧结喷管件进行高温烧结和还原气氛二步烧结试验,测试制件的各项性能,确定此喷管件是否有进行还原气氛二步烧结的必要,并对Mo粉末高温烧结机理进行理论分析,探讨高温烧结改善坯体性能的原因.试验表明,经过还原气氛二步烧结的结构件才能达到某喷管的性能要求,还原气氛二步烧结是必要的,且高温烧结理论分析解释了这一原因.     

石墨电极电火花加工工艺与电火花机床的适应性研究

通过正交实验,讨论电火花机床对石墨电极电加工的影响,并分析了石墨电极电火花加工工艺与电火花机床的适应性,得出主轴性能影响放电加工的稳定性,脉冲电源可以提高加工速度,工作液可以提高加工表面质量和加工速度。     

温度对铜基自润滑材料减摩耐磨特性的影响

采用常规的粉末冶金方法制备了铜基石墨固体自润滑复合材料, 通过基体合金化和改变石墨粒度探讨了复合材料的力学性能和在不同温度条件下的摩擦磨损性能及机理. 实验结果表明: 温度对铜基石墨固体自润滑复合材料的自润滑性能有较大的影响, 在较高温度条件下, 铜基石墨固体自润滑复合材料的耐磨性主要取决于铜合金基体的强度; 选用合适的石墨粒度和多元基体合金化, 可使铜基石墨固体自润滑复合材料在0～500.℃温度条件下保持较好的自润滑特性.     

超细球形银铜合金粉末的激光雾化制备工艺研究

银铜合金粉末兼具银粉和铜粉的优势,在电子制造、催化和医疗领域有广泛的应用前景。采用脉冲激光刻蚀银铜共晶合金靶材方法制备了粉末样品,采用扫描电镜、X射线能谱仪和差热分析等测试手段研究了粉末样品的粒径、外貌、成分和微观组织。结果表明,脉冲激光刻蚀制备的银铜合金粉末的粒径集中分布范围为1 ~ 6 μm。粉末颗粒呈球形、表面光滑。粉末颗粒的平均银含量接近靶材,在剖面上成分均匀、含银量波动小于3 at%。粉末的微观组织为富银相和富铜相。粉末和靶材的开始熔化温度分别为773℃和779.5℃。两者熔化温度区间相近,但前者的温度区间相比后者向低温发生了偏移,推测是由于粉末颗粒中存在亚稳组织所导致的。研究结果为高性能超细球形银铜合金粉末的制备提供了一种可行途径。     

Effects of Mo and Ni on the thermal conductivity of compacted graphite iron at elevated temperature

ABSTRACT

The effects of Mo and Ni on the microstructure and properties of compacted graphite iron were investigated experimentally, especially with regard to the thermal conductivity at elevated temperature. It was found that the ferrite fraction is weakly affected by Mo content but significantly reduced by Ni addition. Moderate content of Mo is beneficial to the tensile strength and the elongation, but it is detrimental for the thermal conductivity, which is more obvious than Ni. The phenomenon that thermal conductivity increases and then decreases at elevated temperature, which is named temperature dependence, could be connected with the lattice distortion of the matrix caused by solute atoms. With the addition of Mo or Ni, the rising amplitude of thermal conductivity increases as well as the temperature corresponding to the maximal of thermal conductivity. Besides, the effects of Mo on the temperature dependence of thermal conductivity are higher when compared with Ni.     

感应等离子体球化法制备球形金属粉体材料的研究进展

原料粉体的质量已经成为制约金属3D打印发展的瓶颈因素。感应等离子体球化法制备所得的金属粉体材料具有球化率高、球形度高、杂质含量低和粒径可控等优点,是当前最有希望实现3D打印用高性能球形金属粉体大规模工业化生产的技术。本文阐述了感应等离子球化技术的工作原理、发展历程和技术特点,着重介绍了利用该技术制备钨、钼、钛等金属球形粉体的研究现状,在此基础上探讨了感应等离子球化技术函待解决的难点问题以及未来的发展趋势。     

低合金钢中合金元素高温氧化行为研究

对低合金钢进行了900~1 200 ℃高温氧化实验,对钢中Si、Mn、Cu、Cr和Ni等合金元素的高温氧化行为进行了研究。结果表明：高温下Si元素与Cu元素存在明显的富集,Si元素会氧化生成Fe2SiO4,阻碍铁离子在氧化铁皮中的扩散,使钢具有一定的抗氧化性;Cu元素可以改善钢的强度、韧性与耐腐蚀性,但是高温氧化后极易形成“富铜液相”,导致出现“铜脆”现象;在1 200 ℃下,Cr元素和Ni元素也会发生富集,Cr在高温下会在氧化铁皮和基体钢之间形成FeCr2O4,同样具有一定的抗氧化性;Mn的氧化物与Fe的氧化物很相似,两者相应氧化物有很高的互溶度;Ni元素对氧化过程没有较大的影响。