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低活化铁素体/马氏体钢CLF-1氢氘的渗透行为
被引量：
3
1
作者
洪志浩
冯勇进
+3 位作者
王龙
李茹烟
王晓宇
张龙
《核化学与放射化学》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期238-243,共6页
低活化铁素体/马氏体钢(RAFM钢)作为聚变堆结构材料中最有前景的候选材料,其氢同位素渗透行为备受关注。采用氢同位素气相驱动渗透的方法,对中国低活化铁素体/马氏体钢CLF-1的氢同位素渗透行为进行了研究,研究了温度、气体压强、样品表...
低活化铁素体/马氏体钢(RAFM钢)作为聚变堆结构材料中最有前景的候选材料,其氢同位素渗透行为备受关注。采用氢同位素气相驱动渗透的方法,对中国低活化铁素体/马氏体钢CLF-1的氢同位素渗透行为进行了研究,研究了温度、气体压强、样品表面状态等因素对其渗透行为的影响。结果表明:氢、氘在RAFM CLF-1钢中渗透扩散过程为体扩散控制,渗透率与温度的关系式均遵循Arrhenius关系;在实验测试过程中,由于样品表面发生氧化现象和缺陷捕获造成H_(2)和D_(2)渗透实验中渗透通量出现下降的现象。
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关键词
CLF-1钢
气相驱动
氢同位素渗透
渗透
率
表面状态
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职称材料
反应堆结构部件表面阻氢/氘/氚涂层的研究现状及展望
被引量：
1
2
作者
黄洪涛
刘阳
王旺
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期39-45,共7页
氢原子及其同位素具有很小的半径、很强的渗透性,一旦渗透到反应堆结构部件材料中,会对材料造成不同程度的破坏,这将造成严重的经济损失,甚至引起严重的反应堆安全事故以及对环境的放射性污染。解决办法是在氢及其同位素的渗透路径上设...
氢原子及其同位素具有很小的半径、很强的渗透性,一旦渗透到反应堆结构部件材料中,会对材料造成不同程度的破坏,这将造成严重的经济损失,甚至引起严重的反应堆安全事故以及对环境的放射性污染。解决办法是在氢及其同位素的渗透路径上设置渗透屏障,在相关结构部件表面制备阻氢/氘/氚涂层。然而,根据其使用目的和服役环境,对阻氢/氘/氚涂层的综合性能提出了较高的要求,阻氢/氘/氚涂层需具备高的渗透率降低因子(Permeation reduction factor,PRF)、好的自修复能力、好的抗热冲击性、低的活化特性、较好的抗辐照性能,以及与液态冷却剂的良好的相容性。此外,涂层制备工艺还需适应于反应堆复杂的结构部件并可具备工程化应用的特点。氧化物及其复合涂层由于具有熔点高、化学性质稳定、制备工艺相对简单及阻氢性能良好等优点,成为阻氢/氘/氚涂层研究的热点,尤其是α-Al_(2)O_(3)涂层。热浸铝工艺(HDA)、包埋渗铝工艺(PC)和电化学沉积工艺(ECA)等制备α-Al_(2)O_(3)及其复合涂层已有工业化推广应用的实例,这三种方法将具有较强的规模推广可行性。氢同位素在涂层中的渗透机理研究主要围绕过程中的两个关键限制步展开:表面吸附、晶内扩散。材料表面对氢同位素的吸附机理体现在渗透压力指数(n)。氢同位素对金属的渗透压力指数为0.5,氢同位素被金属吸附后溶解为原子,然后氢原子在金属晶格中扩散迁移;而氢同位素对陶瓷的渗透压力指数为1,氢以分子态被吸附,并在陶瓷中以分子形式扩散。另外,辐照后Al_(2)O_(3)阻氢涂层的氘渗透测试PRF值变小,辐照导致Al_(2)O_(3)对氢同位素的渗透阻挡性能快速下降。本文简要介绍了阻氢/氘/氚涂层的材料体系选择、制备工艺探索、涂层氢同位素渗透实验研究,氢同位素渗透机理及其辐照效应等方面的研究进展,指出了反应堆结构部件表面阻氢/氘/氚涂层研究发展方向。
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关键词
氢同位素渗透
阻氢/氘/氚涂层
渗透
机理
辐照效应
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职称材料
题名
低活化铁素体/马氏体钢CLF-1氢氘的渗透行为
被引量：
3
1
作者
洪志浩
冯勇进
王龙
李茹烟
王晓宇
张龙
机构
核工业西南物理研究院
出处
《核化学与放射化学》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期238-243,共6页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFE0300602)
国家磁约束核聚变能发展研究专项(2018YFE0313200)
国家自然科学基金项目(12005051)。
文摘
低活化铁素体/马氏体钢(RAFM钢)作为聚变堆结构材料中最有前景的候选材料,其氢同位素渗透行为备受关注。采用氢同位素气相驱动渗透的方法,对中国低活化铁素体/马氏体钢CLF-1的氢同位素渗透行为进行了研究,研究了温度、气体压强、样品表面状态等因素对其渗透行为的影响。结果表明:氢、氘在RAFM CLF-1钢中渗透扩散过程为体扩散控制,渗透率与温度的关系式均遵循Arrhenius关系;在实验测试过程中,由于样品表面发生氧化现象和缺陷捕获造成H_(2)和D_(2)渗透实验中渗透通量出现下降的现象。
关键词
CLF-1钢
气相驱动
氢同位素渗透
渗透
率
表面状态
Keywords
CLF-1 steel
gas driven hydrogen isotope permeation method
permeability
surface state
分类号
TL62 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
反应堆结构部件表面阻氢/氘/氚涂层的研究现状及展望
被引量：
1
2
作者
黄洪涛
刘阳
王旺
机构
中山大学中法核工程与技术学院
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期39-45,共7页
基金
广东省基础与应用基础研究基金(2021B1515120014)
国家自然科学基金(51601224)。
文摘
氢原子及其同位素具有很小的半径、很强的渗透性,一旦渗透到反应堆结构部件材料中,会对材料造成不同程度的破坏,这将造成严重的经济损失,甚至引起严重的反应堆安全事故以及对环境的放射性污染。解决办法是在氢及其同位素的渗透路径上设置渗透屏障,在相关结构部件表面制备阻氢/氘/氚涂层。然而,根据其使用目的和服役环境,对阻氢/氘/氚涂层的综合性能提出了较高的要求,阻氢/氘/氚涂层需具备高的渗透率降低因子(Permeation reduction factor,PRF)、好的自修复能力、好的抗热冲击性、低的活化特性、较好的抗辐照性能,以及与液态冷却剂的良好的相容性。此外,涂层制备工艺还需适应于反应堆复杂的结构部件并可具备工程化应用的特点。氧化物及其复合涂层由于具有熔点高、化学性质稳定、制备工艺相对简单及阻氢性能良好等优点,成为阻氢/氘/氚涂层研究的热点,尤其是α-Al_(2)O_(3)涂层。热浸铝工艺(HDA)、包埋渗铝工艺(PC)和电化学沉积工艺(ECA)等制备α-Al_(2)O_(3)及其复合涂层已有工业化推广应用的实例,这三种方法将具有较强的规模推广可行性。氢同位素在涂层中的渗透机理研究主要围绕过程中的两个关键限制步展开:表面吸附、晶内扩散。材料表面对氢同位素的吸附机理体现在渗透压力指数(n)。氢同位素对金属的渗透压力指数为0.5,氢同位素被金属吸附后溶解为原子,然后氢原子在金属晶格中扩散迁移;而氢同位素对陶瓷的渗透压力指数为1,氢以分子态被吸附,并在陶瓷中以分子形式扩散。另外,辐照后Al_(2)O_(3)阻氢涂层的氘渗透测试PRF值变小,辐照导致Al_(2)O_(3)对氢同位素的渗透阻挡性能快速下降。本文简要介绍了阻氢/氘/氚涂层的材料体系选择、制备工艺探索、涂层氢同位素渗透实验研究,氢同位素渗透机理及其辐照效应等方面的研究进展,指出了反应堆结构部件表面阻氢/氘/氚涂层研究发展方向。
关键词
氢同位素渗透
阻氢/氘/氚涂层
渗透
机理
辐照效应
Keywords
hydrogen isotope permeation
hydrogen/deuterium/tritium permeation barrier coating
permeation mechanism
irradiation effect
分类号
TL352 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
低活化铁素体/马氏体钢CLF-1氢氘的渗透行为
洪志浩
冯勇进
王龙
李茹烟
王晓宇
张龙
《核化学与放射化学》
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
反应堆结构部件表面阻氢/氘/氚涂层的研究现状及展望
黄洪涛
刘阳
王旺
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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