我国反应堆内关键结构材料研究取得突破
人民日报
本报北京电 (记者谷业凯)中核集团中国原子能科学研究院牵头,联合南昌大学、上海交通大学等单位,在高温超高真空材料挥发行为研究中取得突破:首次定量揭示镍基合金在高温超高真空下的挥发各向异性机制,为热真空极端环境用高温结构材料的组织优化、寿命预测、可靠性设计提供了重要理论依据与实验数据。
镍基合金是反应堆内关键结构材料,在高温超高真空下可发生热真空挥发,导致元素丧失、性能劣化。为提高镍基合金在极端条件下的寿命与可靠性,团队设计并搭建了集超高真空获得、程序控温、挥发产物捕集与实时监测于一体的高温超高真空挥发试验装置。基于此装置,研究团队以镍基高温合金哈氏230为研究对象,在热真空环境下,开展了长达3000小时的挥发实验,结合实验与理论计算,阐明了晶体取向与晶界类型对挥发行为的协同控制作用。研究结果表明,通过调控晶粒取向与晶界特征分布,有望从微观组织层面提升材料的抗挥发性能。