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Ti36Zr40Ni20Pd4准晶的热稳定性与室温储氘性能

黄火根陈亮李嵘罗德礼

金属学报 doi:DOI: 10.3724/SP.J.1037.2009.00821

在Ti40Zr40Ni20准晶合金中掺Pd制备了Ti36Zr40Ni20Pd4准晶合金, 利用X射线衍射(XRD)、金相(OM)、光电子能谱(XPS)、气固反应等对其组织结构和吸氘特性进行了研究. 结果表明, 在吸铸态下该合金形成了二十面体准晶相, 准晶格常数为0.5174 nm. 其热力学稳定性较差, 约400 ℃时转变为tI-Zr2Ni与C14-TiZrNiPd晶体相. 室温下, 其吸氘能力为11.0 mmol/g(相当于 2.2%的吸氢质量分数), 吸氘速率达到0.030 s-1, 准晶结构不变但准晶格膨胀5.5%. 添加的Pd起到催化作用, 与初始合金相比, Ti36Zr40Ni20Pd4准晶合金的活化与储氘能力明显提高.

关键词: Ti-Zr-Ni-Pd合金 , quasicrystal , deuterium , catalyzing

氘含量对Zr-4合金显微组织和力学性能的影响*

张诚 , 宋西平 , 刘敬茹 , 杨云 , 尤力

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2016.00193

采用XRD, OM, BSE, SEM和显微硬度计等手段研究了氘含量对Zr-4合金显微组织及力学性能的影响. 结果表明, 随着氘含量(质量分数)从1.35%增加到2.21%, 氘化物数量增加, 其形态及分布也发生了显著变化: 在1.35%时, 主要以晶内针状氘化物析出为主; 随着氘含量增加, 晶界块状氘化物快速增长; 当氘含量进一步增加至2.21%时, 晶界块状氘化物开始相互衔接, 并逐渐向晶内生长. 在氘含量较高的样品表层, 有一定厚度的氘化物层形成, 且层内出现微裂纹. 所形成的氘化物以δ-氘化物为主, 而高氘含量样品表面有ε-氘化物出现. 样品心部至表面存在一定的硬度梯度, 且随着氘含量的增加, 样品的硬度增加, 其相应的硬度梯度增大. 随氘含量增加, 样品的屈服强度略有增加, 而抗压强度却显著下降, 由1.35%下的1176 MPa降低到了2.21%下的856 MPa. 抗压强度的降低与组织中微裂纹有关. 样品压缩后的裂纹主要沿晶界块状氘化物形成并扩展, 因此晶界块状氘化物是材料压缩性能下降的主要原因.

关键词: 锆合金, , 氘含量, , 显微组织, , 力学性能, , 氘化物

面向等离子体材料钨中氘/氦滞留行为的研究进展

王维 , 叶小球 , 陈长安 , 李强 , 金伟 , 杨勇彬 , 高涛

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.09.015

作为面向等离子体材料,钨(W)在服役的过程中不仅受到等离子体造成的高能热负荷的作用,还受到高束流粒子如氘(D)、氚(T)、氦(He)等的轰击和D-T聚变反应产生的高能中子的影响.W中D、T、He的滞留和起泡,仍是聚变堆装置中有待解决的关键问题之一.综述了D、T和He的滞留行为及其气泡形成与辐照条件之间的关系,简要评述了W的服役性能和强化机理.通过降低W中D/He滞留量、抑制气泡的形成可有效改善W的服役性能.深入研究D/He滞留行为与辐照缺陷之间的相互作用关系,进而构建D/He的宏观热脱附行为与其微观状态之间的对应关系,为寻找合适途径来改善W的服役性能提供理论支撑.

关键词: , , , 滞留 , 起泡

氘在纯钯中的扩散系数与氘陷阱

孙大林 , 雷永泉 , 江建军 , 吴京 , 王启东

金属学报

本文利用了陷阱参数、陷阱密度、陷阱结合能与电化学渗透实验中滞后时间的关系通过实验测出了室温附近气在Pd晶体中的表观扩散系数和晶格扩散系数;并定量获得室温下铸态、退火态、形变态三种不同状态的Pd晶体中上述氘陷阱参数及氘与位错间的交互作用能

关键词: , palladium , diffusivity

中国RAFM钢中驻留氘的热脱附行为研究

刘凌博 , 窦天军 , 王博 , 饶咏初 , 叶小球 , 陈长安

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.14.003

分别研究了中国自主研发的2种低活化铁索体/马氏体钢(CLAM钢和CLF-1钢)中氘的驻留情况,利用金相显微镜对材料的金相组织进行分析.结果表明,CLAM钢为等轴的回火马氏体相,而CLF-1钢金相组织为保持了板条马氏体形态的细小回火马氏体.通过氘的扩散常数计算2种钢中氘浓度分布,结果显示,CLAM钢和CLF-1钢在500℃、500 kPa条件下,氘充饱和情况下氘浓度分别为7.43 μg/g和5.7μg/g.在室温下放置0.5h后,CLAM钢和CLF-1钢中的氘分别损失了23%和51%.TDS实验结果表明,CLAM钢中的氘只有1个解吸峰,激活能为21 kJ/mol,对应的氢陷阱为晶界和位错.CLF-1钢中的氘有2个解吸峰,解吸峰激活能为31 kJ/mol,高温段解吸峰激活能为94 kJ/mol.2种钢中低温段解吸峰对应的氢陷阱为晶界和位错,CLF-1钢低温段解吸峰的激活能略高是因为其晶粒尺寸小,氘原子的扩散路径更多.CLF-1钢样品高温段解吸峰对应的氢陷阱是由晶界和位错等缺陷与MC碳化物复合形成的新的氢陷阱.

关键词: 低活化铁素体/马氏体钢 , , 热解吸谱

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