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合金元素Cu对金属Zr吸氘动力学机制的影响^*

杨云 , 宋西平

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00256

通过实验测试及动力学机制方程拟合, 研究了放电等离子烧结Zr-xCu (x=0, 5%, 10%, 质量分数)合金吸氘动力学机制. 结果表明, 随着合金元素Cu的加入, 相结构由纯Zr的a-Zr单相转变为Zr-Cu合金的a-Zr和Zr₂Cu双相. 相应地, 其吸氘达到饱和的时间逐渐延长, 由纯Zr的20 min增加到Zr-5%Cu的80 min和Zr-10%Cu的130 min, 吸氘后的纯Zr相结构为氘化物e, 而Zr-Cu合金相结构为e相、Zr₂Cu和Zr₇Cu₁₀. 动力学机制方程拟合结果显示, 纯Zr吸氘过程受二维扩散机制控制, 而Zr-Cu合金吸氘过程受化学反应机制控制. Cu的加入改变了其吸氘机制, 从而降低了吸氘速率.

关键词: Zr , Cu , 吸氘 , 动力学

合金元素Cu对金属Zr吸氘动力学机制的影响

杨云 , 宋西平

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00256

通过实验测试及动力学机制方程拟合,研究了放电等离子烧结Zr-xCu (x=0,5％,10％,质量分数)合金吸氘动力学机制.结果表明,随着合金元素Cu的加入,相结构由纯Zr的α-Zr单相转变为Zr-Cu合金的α-Zr和Zr2Cu双相.相应地,其吸氘达到饱和的时间逐渐延长,由纯Zr的20 min增加到Zr-5％Cu的80 min和Zr-10％Cu的130 min,吸氘后的纯Zr相结构为氘化物ε,而Zr-Cu合金相结构为ε相、Zr2Cu和Zr7Cu10.动力学机制方程拟合结果显示,纯Zr吸氘过程受二维扩散机制控制,而Zr-Cu合金吸氘过程受化学反应机制控制.Cu的加入改变了其吸氘机制,从而降低了吸氘速率.

关键词: Zr , Cu , 吸氘 , 动力学

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