鈾及其合金性質(zhì)活潑,極易與環(huán)境氣氛相互作用而發(fā)生腐蝕,導(dǎo)致材料使用性能降低甚至失效。這些反應(yīng)中,氫化腐蝕由于具有反應(yīng)劇烈、伴隨有較大體脹、反應(yīng)產(chǎn)物易燃等特性,對(duì)材料的破壞損傷也極為嚴(yán)重,因而備受研究者關(guān)注。由于具有非常重要的科學(xué)研究和工程應(yīng)用價(jià)值,因此過去的幾十年間,鈾及其合金的氫化腐蝕行為一直是核材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)前沿。但是,鈾及其合金的氫化反應(yīng)相當(dāng)復(fù)雜,氣氛壓力、反應(yīng)溫度、雜質(zhì)氣體、氧化層性質(zhì)和金屬的微觀組織結(jié)構(gòu)等諸多因素都會(huì)產(chǎn)生影響。更為重要的是,氫化反應(yīng)具有點(diǎn)蝕特性,在某些特殊位置會(huì)優(yōu)先成核生長(zhǎng)。目前,研究者普遍接受晶界等處是金屬鈾氫化反應(yīng)的優(yōu)先成核點(diǎn),但在反應(yīng)機(jī)理方面存在爭(zhēng)議,主要有兩種觀點(diǎn)：以英國(guó)AWE和以色列NRC-Negev為代表的一派學(xué)者認(rèn)為表面氧化層差異是決定氫化成核點(diǎn)位的決定因素；另外一派以美國(guó)LANL和LLNL為主的研究者認(rèn)為金屬自身的性質(zhì)特別是化學(xué)組成和微觀組織結(jié)構(gòu)才是決定氫化成核生長(zhǎng)點(diǎn)的根本因素。從工程應(yīng)用角度來(lái)講,確定氫化反應(yīng)特別是成核行為的根本機(jī)理,可以作為鈾及其合金材料工程防護(hù)方案設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和支撐點(diǎn)。此外,這一研究領(lǐng)域公開的文獻(xiàn)報(bào)道更多集中在金屬鈾,... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)工程物理研究院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：106 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
引言
第1章 緒論
    1.1 金屬鈾及鈾氫化物的基本物理化學(xué)性質(zhì)
    1.2 鈾氫反應(yīng)研究進(jìn)展
        1.2.1 氫的來(lái)源
        1.2.2 鈾氫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
        1.2.3 鈾氫化物成核
        1.2.4 鈾氫反應(yīng)的理論計(jì)算
        1.2.5 研究方法概述
    1.3 小結(jié)
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 氫化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究
        2.2.1 系統(tǒng)原理
        2.2.2 系統(tǒng)構(gòu)成
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
    2.4 其它分析表征手段
        2.4.1 激光共聚焦顯微鏡(LSCM)
        2.4.2 X射線衍射分析(XRD)
        2.4.3 掃描電鏡(SEM)
        2.4.4 X射線光電子譜儀(XPS)
        2.4.5 原子力顯微鏡(AFM)
        2.4.6 俄歇電子能譜(AES)
第3章 鈾鈦合金微觀組織結(jié)構(gòu)及鈦的存在形態(tài)
    3.1 鈾鈦平衡相圖
    3.2 不同熱處理狀態(tài)鈾鈦合金微觀組織結(jié)構(gòu)
    3.3 小結(jié)
第4章 預(yù)熱處理對(duì)鈾鈦合金表面性質(zhì)的影響
    4.1 預(yù)熱處理對(duì)U-0.79Ti合金氫化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響
    4.2 貧鈾真空熱處理的原位XPS實(shí)驗(yàn)研究
    4.3 U-0.79Ti真空熱處理的XPS實(shí)驗(yàn)研究
    4.4 小結(jié)
第5章 U_2Ti對(duì)氫化反應(yīng)成核特性影響
    5.1 β+U_2Ti合金氫化行為研究
        5.1.1 合金制備和表征
    5.2 氫化成核生長(zhǎng)行為研究
        5.2.1 微觀組織結(jié)構(gòu)的顯現(xiàn)
    5.3 氫化反應(yīng)
    5.4 成因分析
        5.4.1 氧化層的影響
        5.4.2 氫化物生長(zhǎng)各向異性的成因
    5.5 小結(jié)
第6章 固溶鈦對(duì)氫化反應(yīng)的影響
    6.1 試樣
        6.1.1 金相分析
        6.1.2 XRD分析
        6.1.3 SEM分析
    6.2 實(shí)驗(yàn)方法
    6.3 氫化反應(yīng)結(jié)果
    6.4 成因分析
        6.4.1 第一類氫化物的成因分析
        6.4.2 第二類氫化物的成核機(jī)制
    6.5 小結(jié)
第7章 夾雜鈦對(duì)氫化反應(yīng)的影響
    7.1 夾雜的表征
    7.2 氫化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    7.3 其他氫化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果再討論
    7.4 小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]鈦、鋯、鈧的室溫吸氘特性及其與鈀氘化物間的氘傳輸行為研究[D]. 葉小球.中國(guó)工程物理研究院 2012
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碩士論文
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[2]鈾鈮合金表面氧化行為的電子能量損失譜研究[D]. 陸雷.中國(guó)工程物理研究院北京研究生部 2003
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