可控核聚變能是未來(lái)無(wú)限的、清潔的、安全的新能源。應(yīng)用在核反應(yīng)堆中的材料,會(huì)經(jīng)受嚴(yán)酷的中子輻照而失效。由于中子輻照實(shí)驗(yàn)存在一定的危險(xiǎn)性,因此研究員們通常采用載能離子輻照和電子輻照的方式模擬中子輻照過(guò)程中材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的變化。大量研究表明,低活化鐵素體/氏體鋼和氧化物彌散強(qiáng)化合金具有優(yōu)越的抗輻照性能,并且研究表明,提高材料的晶界或自由界面的密度可提高材料的抗輻照性能。本文采用離子加速器和1250kV的超高壓電子輻照對(duì)細(xì)晶處理后的低活化馬氏體鋼和具有高密度自由界面的氧化物彌散強(qiáng)化合金的輻照效應(yīng)進(jìn)行了研究,并對(duì)氧化物彌散強(qiáng)化合金的焊接行為進(jìn)行了相關(guān)的研究。所獲得的成果如下：對(duì)細(xì)晶的低活化馬氏體（China Low-activation Martensitic,簡(jiǎn)稱CLAM）鋼進(jìn)行了離子輻照和電子輻照實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,室溫離子輻照下,晶界密度高的CLAM鋼中產(chǎn)生的缺陷密度和輻照硬化程度均低于晶界密度低的CLAM鋼。這是由于晶界可丁有作為輻照誘導(dǎo)產(chǎn)生缺陷的有效“陷阱”,使缺陷在晶界處復(fù)合,從而提高了細(xì)晶CLAM鋼的抗輻照性。甩帶法獲得的細(xì)晶CLAM鋼在離子輻照過(guò)程中,由于熱峰效應(yīng)的影響導(dǎo)致材料... 

【文章來(lái)源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：139 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 核聚變
    2.2 我國(guó)的核聚變研究
    2.3 輻照損傷概述
        2.3.1 輻照效應(yīng)的類型
        2.3.2 常用的輻照損傷的實(shí)驗(yàn)研究方法
    2.4 納米晶材料的合成與制備
    2.5 納米晶材料的輻照效應(yīng)
        2.5.1 納米晶陶瓷材料的抗輻照性
        2.5.2 納米晶陶瓷材料的不抗輻照性
        2.5.3 納米晶金屬材料的輻照性能
    2.6 本論文的研究?jī)?nèi)容
3 實(shí)驗(yàn)方法
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料
    3.2 透射電鏡樣品的制備
        3.2.1 電解雙噴
        3.2.2 離子減薄
        3.2.3 聚焦離子束
    3.3 輻照方法
        3.3.1 SRIM軟件模擬
        3.3.2 離子輻照
        3.3.3 超高壓電子輻照
4 細(xì)晶CLAM鋼的制備
    4.1 甩帶法制備細(xì)晶CLAM鋼
        4.1.1 操作步驟
        4.1.2 冷卻速率與凝固時(shí)間的計(jì)算
        4.1.3 物相檢測(cè)
        4.1.4 SEM微觀組織形貌
        4.1.5 TEM微觀組織形貌
        4.1.6 電阻率測(cè)試
        4.1.7 納米壓痕測(cè)試
        4.1.8 小結(jié)
    4.2 塑性變形法制備細(xì)晶CLAM鋼
        4.2.1 Gleeble熱模擬實(shí)驗(yàn)
        4.2.2 冷軋退火法制備細(xì)晶CLAM鋼
        4.2.3 小結(jié)
    4.3 本章小結(jié)
5 細(xì)晶CLAM鋼的離子輻照和電子車照效應(yīng)研究
    5.1 室溫Xe離子輻照對(duì)R-CLAM鋼微觀組織及納米硬度的影響
        5.1.1 輻照前后XRD和GIXRD檢測(cè)結(jié)果與分析
        5.1.2 輻照前后微觀組織的變化
        5.1.3 輻照前后納米硬度的變化
        5.1.4 Xe泡的形成和長(zhǎng)大機(jī)制、晶界和位錯(cuò)與Xe泡的相互作用
        5.1.5 小結(jié)
    5.2 高溫Au離子輻照對(duì)CLAM鋼微觀組織和納米硬度的影響
        5.2.1 輻照前后微觀組織的變化
        5.2.2 輻照前后納米硬度的變化
        5.2.3 小結(jié)
    5.3 電子輻照對(duì)細(xì)晶CLAM鋼微觀組織的影響
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
        5.3.2 不同溫度電子輻照下微觀組織的演變
        5.3.3 小結(jié)
    5.4 本章小結(jié)
6 ODS-Cu合金的焊接性和離子輻照研究
    6.1 ODS-Cu合金的焊接性研究
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
        6.1.2 焊縫區(qū)的宏觀形貌及顯微組織分析
        6.1.3 焊接接頭顯微硬度分析
        6.1.4 小結(jié)
    6.2 室溫Au離子輻照對(duì)ODS-Cu合金微觀組織和納米硬度的影響
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        6.2.2 輻照前后TEM微觀組織的變化
        6.2.3 輻照前后納米硬度的變化
        6.2.4 小結(jié)
    6.3 本章小結(jié)
7 ODS鋼的焊接性和離子輻照研究
    7.1 ODS鋼的焊接性研究
        7.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        7.1.2 不同焊接參數(shù)下焊接接頭的宏觀形貌
        7.1.3 不同焊接參數(shù)下焊接接頭的金相組織
        7.1.4 不同焊接參數(shù)下焊接接頭的SEM微觀組織
        7.1.5 焊件1中焊接接頭的TEM微觀組織
        7.1.6 不同焊接參數(shù)下焊接接頭的硬度變化
        7.1.7 小結(jié)
    7.2 高溫Au離子輻照對(duì)焊核區(qū)的微觀組織和納米硬度的影響
        7.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
        7.2.2 輻照前后微觀組織的變化
        7.2.3 輻照前后納米硬度的變化
        7.2.4 小結(jié)
    7.3 本章小結(jié)
8 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果



本文編號(hào)：3191005