李赣
,
银陈
,
罗文华
,
汪小琳
稀有金属材料与工程
采用微压PVT方法测定了323 K 下 N2、CO2和O2在清洁铀表面的饱和吸附量及反应概率,对比分析了3种活性气体的反应活性及动力学性质.结果表明,N2、CO2和O2同呈吸附量(覆盖度)趋近一个极人值,反应概率随吸附量增加而减少的特征；反应活性强弱关系为O2＞CO2＞N2,饱和吸附量关系为NO2≈2.4NCO2≈7NN2.气体与铀的初期反应动力学进程依赖于表面产物层组成和厚度对分子解离和粒子扩散过程的影响,铀氮化物和铀碳化物(或含氧碳化物)较铀氧化物对气体反应动力学进程具有更强的阻抑效应.
关键词:
铀
,
活性气体
,
反应活性
,
动力学性质
李瑞文
,
汪小琳
,
李赣
,
赖新春
,
董平
,
杨江荣
稀有金属材料与工程
通过温度和压力变化精确控制U-2.5%Nb合金氢腐蚀的氢消耗量,利用万能拉伸试验机测试不同程度氢腐蚀对U-2.5Nb合金力学性能的影响,用金相和SEM表征该合金氢腐蚀的形貌和断面形貌.结果表明,材料的延伸率和断面收缩率在氢蚀后下降明显,抗拉强度随着腐蚀程度的增加略有下降.根据腐蚀形貌和断面形貌讨论了氢点蚀影响材料力学性能的机制,即氢点蚀引起的蚀坑和微裂纹是造成力学性能下降的主要原因.
关键词:
U-2.5Nb
,
氢蚀
,
力学性能
李赣
,
余慧龙
,
银陈
稀有金属材料与工程
采用广义梯度密度泛函理论研究了H2O分子在α-U(001)表面上的吸附、扩散和解离.结果表明,H2O分子在a-U(001)表面的最稳定构型为平行于表面的顶位吸附结构,吸附能为0.58 eV.吸附作用主要源于H2O分子1b1轨道与表面U原子6d轨道的空间交叠,同时伴有弱的H2O 3aα1-U 6d轨道交叠.近邻顶位间H2O分子的扩散能垒为0.20～0.23 cV,预示H2O分子易于在a-U(001)表面发生扩散迁移.OH+H解离吸附较分子吸附在能量上高1.24～1.39 eV,解离能垒为0.56～0.62 eV,预示一定热激活条件下,吸附H2O分子趋向解离形成OH基团和H原子.
关键词:
密度泛函理论
,
α-U(001)表面
,
H2O分子
,
吸附
吕俊波
,
郭淑兰
,
李赣
中国稀土学报
doi:10.11785/S1000-4343.20130415
采用显微拉曼光谱仪原位监测了金属铈表面的氧化和还原过程.2132和2239 cm-1处尖锐Ce3+电子散射峰的出现及462 cm-1处CeO2特征振动峰的消失表明,在高温、高真空条件下金属铈表层的CeO2已转变为Ce2O3.根据1503,1796和2113 cm-1处多个Ce3+电子散射峰及CeO2特征振动峰强度随时间的变化关系,可将金属Ce在空气中的氧化过程分为3个阶段,首先不同价态铈氧物层均快速增长,随后外层的CeO2陷入停顿,含Ce3+的铈氧物层继续增长,最后随着3603 cm-1处OH-的出现,CeO2再次快速增长.
关键词:
金属铈
,
原位拉曼光谱
,
氧化
,
还原
李赣
,
罗文华
,
银陈
稀有金属材料与工程
利用静态容量法测定了288 K下CO、CO2和O2在UO2表面的吸附等温线,利用压降法结合原位显微观测研究了CO、CO2和O2对铀氢初始反应的影响.结果表明,3种气体在U02表面的吸附强弱关系为O2＞CO2 ＞CO,Langmuir和Freundlich方程分别较好描述了CO、CO2的等温吸附行为.含氧气体对孕育期的影响与其吸附特性密切相关,3种气体阻抑效应的强弱关系为CO2＞CO＞O2.CO和O2对孕育期的影响近呈线性关系,CO2对孕育期的影响则与CO2含量有关.CO和CO2的阻抑机制主要是气体分子对铀表面活性位的优先占据,而O2的阻抑机制相对复杂,可能涉及水分子前驱态的形成和吸附O粒子扩散两种表面化学过程.根据阻抑机制和吸附特性导出的数学模型较好描述了CO和CO2对孕育期的影响规律.
关键词:
铀
,
氢
,
孕育期
,
含氧气体
李瑞文
,
汪小琳
,
李赣
材料保护
为了提高和改善铀合金材料的抗氢蚀性能,必须深入了解其氢蚀机理及影响因素.利用带显微镜的气固反应系统,采用PVT法结合显微镜原位表征铀材及其合金氢蚀初期形貌和动力学特征,研究了合金元素、热处理方式以及晶界对铀合金材料氢蚀的影响.结果显示,U-2.5%Nb合金更易发生氢蚀,孕育期短,反应速度快;U材与U-2.5%Nb合金氢蚀初期成核形貌不同,U材氢化物核点尺寸明显分为大小2种,U-2.5%Nb氢化物核点尺寸较为一致;热处理形式显著影响U-2.5%Nb合金氢蚀孕育期大小;对于铀合金的氢蚀,晶界并不是成核的优先选择,氢化物在表面尖角处和粗糙处优先成核.
关键词:
氢蚀
,
铀材
,
铀合金
,
热处理
,
晶界
陈虎翅
,
陆光达
,
李赣
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2003.06.020
利用气-固相氢同位素交换模型, 对钯柱上的氢同位素排代进行了计算机模拟. 计算了氕排代氘、氘排代氕以及氘排代氚过程中钯柱流出端氢同位素各组分丰度随流入气量的变化关系, 研究了氢同位素分离因数、比表面积以及排代柱长度对排代效果的影响. 结果表明: 根据数学模型获得的排代流出曲线与实验结果具有很好的一致性; 增大材料的比表面积, 可以显著地改善排代效果; 对于具有正氢同位素效应的金属-氢体系, 排代效果与分离因数关系密切: 分离因数越大, 排代效果越好; 氘排代氕以及氘排代氚的效果均不如氕排代氘; 在所涉及的范围内, 当体积流速恒定, 排代柱的长度对排代效果没有影响.
关键词:
钯
,
氢同位素
,
排代
,
模拟
李赣
,
陆光达
,
蒋国强
稀有金属材料与工程
通过让氢气流经氘化钯床,在床出口端间隔取样分析的方法,研究了室温 (～ 22℃ )下钯床排代回收和装载氘的性能.结果表明,气固相间的氢、氘交换过程可以采用塔板模型进行描述; 22℃下钯具有较大的氢同位素交换速率,氢 (氘 )的排代流速为 1.8 L/min时,回收率为 80%的氘纯度可以达到 99%,排代气量为钯床吸氢量的 3.0倍时,氘的装载纯度可以达到 99%.
关键词:
钯
,
氢同位素
,
排代回收和装载
