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一种低活化铁素体/马氏体钢的高能重离子辐照效应研究
  • ISSN号:1007-4627
  • 期刊名称:《原子核物理评论》
  • 时间:0
  • 分类:O571[理学—粒子物理与原子核物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]中国科学院近代物理研究所,甘肃兰州730000, [2]Korea Atomic Energy Research Institute, Daejeon, 305-353, Korea (South)
  • 相关基金:国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金资助项目(10376039);韩国科学技术联合会访问学者交流项目 致谢 作者感谢兰州重离子加速器国家实验室提供了高能Ne离子,也感谢HIRFL-SFC运行组全体人员和中国科学院近代物理研究所材料组其他同事在辐照实验中提供的帮助.
中文摘要:

低活化的铁素体/马氏体钢是先进核能装置(如聚变堆)的重要候选结构材料。在聚变堆实际工作环境下,由于高温和高氦产生率引起的材料失效是这类材料面临的一个重要问题。本项研究以兰州重离子加速器(HIRFL)提供的中能惰性气体离子束(^20Ne,122MeV)作为模拟辐照条件,借助透射电子显微镜,研究了一种低活化的9Cr铁素体/马氏体钢(T92B)组织结构的变化和辐照肿胀。实验结果表明,高温下当材料中晶格原子的撞出损伤和惰性气体原子沉积浓度超过一定限值时,材料内部形成高浓度的空洞,并且空洞肿胀率显著依赖于辐照温度和剂量;在马氏体板条界面及其它晶界处空洞趋于优先形成,并且在晶界交汇处呈加速生长。基于氦泡的形核生长与空洞肿胀的经典模型探讨了在不同辐照条件(He离子、Ne离子、Fe/He离子双束、快中子、Ni离子)下铁素体/马氏体钢中肿胀率数据的关联。

英文摘要:

Low-activation Ferritic/Martensitic steels are a kind of important structural materials candidate to the application in advanced nuclear energy systems. Possible degradation of properties and even failure in the condition of high-temperature and high helium production due to energetic neutron irradiation in a fusion reactor is a major concern with the application of this kind of materials. In the present work microstructural evolution in a 9Cr Ferritic/Martensitic steel (T92B) irradiated with 122 MeV ^20Ne ions at temperatures between 0.3--0.5 Tm (Tin is the melting point of the material) was investigated with transmission electron microscopy. High concentration voids were observed in the specimens irradiated at high temperatures when the displacement damage dose and Ne concentration exceed a certain level. Preferential formation of voids at lath-boundaries and other grain-boundaries was found. The data of void swellings in 9Cr ferritic/martensitic steels irradiated in different conditions (such as with He-ions, Ne-ions, Fe/He dual beams, fast neutrons, Ni-ions etc. ) were compiled and analyzed based on a classic model of helium bubble formation, and bubble to void transition.

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期刊信息
  • 《原子核物理评论》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院近代物理研究所 中国核物理学会
  • 主编:肖国青
  • 地址:兰州市31号信箱
  • 邮编:730000
  • 邮箱:npr@impcas.ac.cn
  • 电话:0931-4969371/4
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-4627
  • 国内统一刊号:ISSN:62-1131/O4
  • 邮发代号:54-183
  • 获奖情况:
  • 2009年1月获甘肃省优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:1602