部分核材料相關(guān)體系的相關(guān)系研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)化石燃料能源危機(jī)進(jìn)一步擴(kuò)大,核能以其高效、安全、清潔等特點(diǎn)被視為解決這一危機(jī)的重要新能源之一。在眾多核燃料當(dāng)中,新型的高密度低濃度U-Mo/Al彌散燃料以其優(yōu)越的性能成為國(guó)際防止核擴(kuò)散RERTR計(jì)劃的研究熱點(diǎn)。核反應(yīng)堆的穩(wěn)定運(yùn)行離不開(kāi)核結(jié)構(gòu)包殼材料的保護(hù),鋯基合金成為眾多核結(jié)構(gòu)包殼材料的首選。
　　 本文緊跟國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn),結(jié)合目前為止文獻(xiàn)報(bào)道的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),運(yùn)用實(shí)驗(yàn)和CALPHAD方法對(duì)部分核材料體系U-Mo-Al、Zr-

2、Ni-Al三元系的相平衡關(guān)系進(jìn)行了研究,得到了合理的熱力學(xué)參數(shù)和等溫截面。具體工作如下:
　　 1.運(yùn)用CALPHAD技術(shù),結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研的相圖和熱力學(xué)數(shù)據(jù),采用Thermo-Calc熱力學(xué)軟件的PARROT模塊對(duì)U-Mo二元系進(jìn)行了熱力學(xué)優(yōu)化。其中液相和端際固溶體采用替換溶液模型,中間化合物采用計(jì)量比化合物模型,γ相的采用(j)LΦMo,U=Aj+BjT+CjTInT+DjT2+EjT-1的相互作用參數(shù)。計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值吻合較好

3、。
　　 2.結(jié)合本工作的U-Mo二元系參數(shù)和文獻(xiàn)中Al-Mo、Al-U(做部分修正)二元系參數(shù)和相應(yīng)三元系實(shí)測(cè)相圖,外推優(yōu)化了U-Mo-Al三元系,計(jì)算了相應(yīng)的等溫截面和體系的液相面投影圖,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果合理解釋了U-Mo/Al三元擴(kuò)散偶界面反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　 3.采用合金淬火法,結(jié)合SEM、EDS和XRD等材料分析檢測(cè)手段,對(duì)Zr-Ni-Al三元系1123K等溫截面進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)定,建立了富Zr和富Ni端的相平衡關(guān)