水射流表面改性对国产Zirlo锆合金包壳管加速腐蚀氧化膜形貌的影响

为进一步提高国产锆合金包壳管性能,提高反应堆安全性,对国产Zirlo锆合金进行水射流冲击强化,研究在高温高压水腐蚀条件下不同冲击压力对样品表面氧化膜的影响,并与未冲击样品进行对比。结果表明,样品表面在不同压力的冲击下耐蚀性差异较大,当冲击压力达到40 MPa时样品表面氧化膜状态较好,相比于未冲击样品氧化膜厚度减少4.3%,在10 MPa和20 MPa冲击下则出现腐蚀加速情况。     

电解液参数对锆合金微弧氧化膜层结构和性能的影响

研究了不同电解液参数对于Zr合金微弧氧化膜结构和性能的影响。实验证明，在不同浓度的NaOH溶液中，微弧氧化反应的击穿电压与阴离子浓度成反比，并且溶液的浓度不能过高或者过低。采用NaOH，Na2SiO3和Na3PO43种溶液作为电解液产生的微弧氧化膜，在结构和形貌上有很大的区别。电解液中的阴离子会参与微弧氧化反应。氧化膜中的Si元素有利于稳定ZrO2的高温相，并使氧化膜结构平整、减少孔洞和裂纹，提高合金耐腐蚀性，而P元素却有着相反的作用。     

Zr-1Nb合金在氢氧化锂溶液中的吸氢性能研究

研究了Zr-1Nb合金管材在氢氧化锂溶液中经350℃,16．5MP条件下渗氢后的吸氢性能。结果表明：Zr-1Nb合金管材的吸氢速率随渗氢时间的增加而加快,验证了Zr-1Nb合金的吸氢动力学曲线也具有其氧化增重类型的特点,即随着渗氢时间的延长,有吸氢速率突增的转折点。对比Zr-4合金的吸氢行为,可以看出Zr-1Nb合金的抗吸氢能力比Zr-4合金要强,这是因为Zr-1Nb合金中的合金元素Nb在一定LiOH溶液浓度和渗氢时间范围内有提高其抗吸氢能力的作用。     

破损燃料棒二次氢化行为观察与分析

燃料棒在堆内运行时,由于初次破口会导致包壳发生二次氢化现象,二次氢化是导致燃料棒发生严重破损的重要因素。针对实际工况下的破损燃料棒,在中国原子能科学研究院燃料与材料检验设施（303热室）上开展了相关辐照后检验,并采用热室金相手段,对燃料棒二次氢化行为进行了观察分析。结果表明：二次氢化破口有明显的氢化肿胀现象;氢化物分阶段从内壁扩散到外壁,并形成“日爆”现象;二次氢化部位芯块温度明显升高,并会导致芯块气孔迁移、芯块晶粒长大、柱状晶生长等现象发生;相比未破损棒,破损棒二次氢化部位水侧氧化膜厚度有增加现象,但仍处于正常范围内。