用正电子湮没技术研究新锆合金包壳的离子辐照效应

国产Zr-Sn-Nb系新锆合金SZA-4和SZA-6是CAP1400大型先进压水堆包壳材料的主要候选材料,对其辐照性能的研究可为制备工艺改进提供科学依据。在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器辐照终端,在300 ℃温度下,用100 MeV的Fe束流对两种新锆合金包壳管材进行5 dpa剂量辐照。辐照前后的正电子湮没寿命测量表明：两种样品辐照前湮没寿命为Zr中单空位寿命,表明管材制备过程中最后的退火温度和时间尚未完全消除加工引入的缺陷;两种样品辐照后的正电子湮没寿命减小,分析表明这是由于辐照导致Fe在锆合金中重新分布,主要分布在bcc结构的β-Nb沉淀相颗粒与hcp结构的α-Zr基体之间具有开空间的相界,正电子被相界捕获,与周围Fe原子电子湮没,造成湮没寿命减小。     

权重向量的一种新求法

在确定不同元素（方案）重要性权重的问题中，为避免直接确定重要性比值的困难，提出了从先定性判定差异。再对差异量化处理的新思路，文中给出了量化的步骤和方法。     

纳米压痕技术研究堆内构件材料304NG不锈钢的三束辐照效应

在中国原子能科学研究院的三束辐照实验平台上,对国产堆内构件材料核级控氮304NG不锈钢进行重离子、氢和氦同时辐照,并采用连续刚度纳米压痕技术测量了辐照前后样品的硬度和弹性模量的变化。结果表明,6dpa下,随着辐照温度的升高,辐照硬化减弱;300℃下,随着辐照剂量的增加,辐照硬化增大,高剂量情况下,氢、氦注入区的辐照硬化更显著,表明存在氢、氦增强硬化效应。     

层次单排序的差异矩阵法

在层次分析法 (AHP)中 ,判断矩阵元素的实质是不同方案属性相对同一准则的比值。靠人们的直观判断来确定它无疑是困难的。人们直观判断的特点是善于发现差别和比较差别 ,根据这种特点 ,为了确定不同方案的重要性比值 ,提出了将判断过程分两步来进行的思路 ,并给出了具体实施方案。首先按直观判断比较方案的大小 (优劣 )建立比较矩阵 ,由比较矩阵得到方案的大小 (优劣 )次序。然后再对比分析方案之间的差异 ,按差异的大小次序进行赋值、量化 ,建立和计算差异矩阵。重点讨论了建立一致性差异矩阵的方法并由此得到差异向量。最后对差异向量进行数学处理 ,得到方案排序的权重向量。为层次分析的方案单排序和定性问题量化处理提供了新的途径。     

2种碱化剂对压水堆二回路结构材料腐蚀行为的影响

为考察碱化剂抑制压水堆二回路结构材料腐蚀的情况,通过腐蚀失重法、电化学极化曲线、扫描电镜(SEM)以及小角XRD分析等方法研究了模拟压水堆二回路水化学环境中分别添加乙醇胺(ETA)和氨水(NH_3·H_2O)_2种碱化剂对A508Ⅲ钢和P22钢2种结构材料的腐蚀行为的影响。结果表明:2种结构材料腐蚀速率均在10~(-1)~10~(-2)mg/(dm~2·h)之间,但在ETA中腐蚀电流密度更小,腐蚀速率也更低。在2种结构材料表面形成的主要腐蚀产物均为Fe_3O_4,SEM观察到在ETA中生成的腐蚀产物较为致密。比较ETA与NH_3·H_2O的物化性能,可知在高温水(280℃)中ETA的挥发性能弱于NH_3·H_2O,因此添加ETA的溶液的pH值更高,pH值的不同决定了2种材料的溶液腐蚀行为的差异。综上所述,二回路结构材料在ETA环境中的耐蚀性能更好。     

单组分耐高温纳米陶瓷涂料的制备与性能研究

介绍了一种以硅溶胶、硅氧烷和聚酯改性有机硅树脂为主要成膜物质的单组分耐高温纳米陶瓷涂料,重点阐述了复配树脂和助剂体系的筛选过程,并对特种高温颜填料的作用机理进行了讨论。制备的耐高温纳米陶瓷涂料可常温自干,同时耐高温前后具有较好的附着力和防腐性,且耐骤冷性优异。     

国产ZIRLO合金动态水腐蚀氧化膜微观研究

针对反应堆用国产ZIRLO合金,采用内加热方式在346.7 ℃、15.5 MPa、含650 mg/L硼和3.5 mg/L锂溶液的条件下开展腐蚀模拟实验。利用光学显微镜、透射电子显微镜、惰性气体脉冲熔融红外吸收等方法,对腐蚀时间为2、18、250 d的氧化膜进行表征。结果表明：国产ZIRLO合金腐蚀氧化膜的主要晶体结构是柱状晶和等轴晶,随着腐蚀时间的增加,氧化膜外层柱状晶逐渐向等轴晶转变,导致晶界密度增大,氧的扩散通道增多;第二相颗粒以含Nb和含Fe、Nb为主,呈椭球形;氧化膜中的第二相颗粒未发生氧化;氧化膜中的孔隙和微裂纹随着腐蚀时间的增加而增加,主要位于氧化膜中拉应力集中区域;随着腐蚀时间的增加,锆基体中氢含量从10 ppm增至80 ppm,氢化物尺寸从几十μm增大至几百μm,呈周向分布。     

焊后热处理对16MND5钢焊接组织结构与残余应力的影响

16MND5钢广泛应用于核岛承压容器构件,其焊接接头不可避免地会引入高的残余应力,而焊后热处理可有效消减焊接残余应力以克服应力腐蚀裂纹的影响。本工作利用轮廓法和中子衍射技术研究了焊后热处理对16MND5钢焊接残余应力的影响。结果表明,轮廓法与中子衍射测试结果在趋势和数值上取得了较好的一致性,焊后热处理使焊接态的残余应力峰值从约420 MPa降低至约210 MPa。同时,利用金相法和SEM研究了焊后热处理对焊缝区域组织结构的影响。结果表明,焊后热处理主要表现为贝氏体和少量自回火马氏体的焊缝中心组织转变为回火贝氏体和回火马氏体,热处理后的焊缝区晶粒明显长大。     

2024铝合金冷轧板材的中子衍射织构表征与力学性能分析

2024铝合金是Al-Cu-Mg系铝合金的代表材料,在航空航天领域有重要应用,其力学性能受到晶粒择优取向（织构）的影响。本研究利用中子衍射与电子背散射（EBSD）技术表征了不同冷轧变形量下2024铝合金板材的晶粒形貌与取向分布,基于拉伸实验进行了特征力学性能测试,研究了织构与力学性能的关联性。拉伸试验结果表明板材沿轧向方向屈服强度最优,沿与轧向呈45°方向延伸率最优;通过中子衍射测得{111}极图定性分析了板材沿宏观方向力学性能变化趋势,结果与拉伸测试结果一致。研究表明,相对于EBSD,中子衍射能更好表征粗晶粒材料中晶粒取向的分布,反映材料体织构,从而可用于定性判断其力学性能,为优化材料工艺、提高服役性能提供有效支撑。