铀表面Al/Ti复合镀层热应力的有限元分析

对铀表面Al/Ti复合镀层的热应力进行了热弹塑性有限元分析,表明Ti镀层内为压应力,Al镀层内为拉应力,并达到铝的屈服强度,靠近试样侧边,存在边缘效应引起的应力分布不均匀性,离试样侧边2倍镀层厚度处,不均匀性逐渐消失,试样侧边U-Al界面剪切应力大于中部区域.对沉积温度、镀层厚度及镀层力学性能对镀层热应力和塑性应变的研究表明,随着沉积温度升高,镀层内热应力和塑性应变明显增大,减薄Al镀层和增厚Ti镀层可降低镀层内热应力和塑性应变,Al镀层屈服强度及Ti镀层弹性模量对镀层热应力和塑性应变有重要影响.     

充氚不锈钢中氦泡长大行为的加热效应

以室温贮存经历的充氚不锈钢试样为研究对象,计算了充氚不锈钢中氚、氦浓度的深度分布,利用透射电镜观察了充氚不锈钢在加热过程中氦泡的演化行为。结果表明:在氚压0.131MPa、780℃充氚8h后,不锈钢中氚在深度方向分布均匀,平均浓度为110μL/L;在空气室温环境下放置6a后,不锈钢中氚衰变的氦浓度在深度方向分布均匀,平均浓度为60μL/L;对充氚不锈钢加热处理后,在550℃/1h时效即可观察到氦泡;在950℃/1h和1050℃/1h时效时,氦泡明显长大,大的可达100nm,小的可达30nm,在晶界、晶内和位错处均可见氦泡。     

钚自辐照老化过程中氦效应理论研究进展

钚因放射性衰变而出现自辐照老化效应。钚中氦行为是理解钚自辐照老化效应的一个基础和前提。运用分子动力学模拟技术,计算研究了钚中缺陷行为、氦与缺陷的相互作用、氦泡的初始形核过程、氦泡的长大过程以及氦泡对钚材料宏观性能的影响等。其中,钚-钚、钚-氦和氦-氦相互作用势分别采用修正嵌入原子多体势（modifiedembeddedatommethod,MEAM）、Morse对势和Lennard-Jones对势。主要的计算结果表明,氦原子与空位的结合能较大,在钚的自辐照过程中,两者易于结合并形成氦-空位团簇,成为氦泡的前驱体;氦泡可通过冲出位错环的机制而长大;氦泡的压力在GPa量级,且氦泡引起的基体膨胀很小。     

KMC方法定量研究水在二氧化钚表面的吸附行为

根据文献数据,拟合得到了水在二氧化钚表面的脱附活化能:0～0.5层为200.0 kJ/mol,0.5～1层为135.0 kJ/mol,1～2层为47.6 kJ/mol,2～3层为43.8 kJ/mol,>3层为41.1 kJ/mol.利用这些参数采用动力学蒙特卡罗方法(kinetic Monte Carlo,KMC)定量研究了水在二氧化钚表面的吸附和脱附行为,计算得到几种常见的吸附曲线:吸附动力学曲线、热脱附谱、吸附等温线和吸附等压线,模拟结果和文献数据吻合较好,误差小于20%.