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Al2O3/ZrO2/MgAl2O4复相陶瓷的SPS烧结及性能表征 被引量：3
1
作者 郭亚威 柴建龙 +6 位作者 朱亚滨 魏孔芳 李淑芬 申铁龙 姚存峰 崔明焕 王志光 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2019年第3期289-294,共6页
本文以Al2O3、3Y-ZrO2和MgO为原料,采用机械球磨法对粉末进行混合处理,通过放电等离子体烧结技术(SPS:Spark Plasma Sintering)制备了Al2O3/ZrO2/MgAl2O4(AZM)复相陶瓷,研究了MgAl2O4添加量对AZM复相陶瓷微观结构,力学、热学及电学性能... 本文以Al2O3、3Y-ZrO2和MgO为原料,采用机械球磨法对粉末进行混合处理,通过放电等离子体烧结技术(SPS:Spark Plasma Sintering)制备了Al2O3/ZrO2/MgAl2O4(AZM)复相陶瓷,研究了MgAl2O4添加量对AZM复相陶瓷微观结构,力学、热学及电学性能的影响。X射线衍射分析表明复相陶瓷物相由α-Al2O3、t-ZrO2和MgAl2O4组成,无其余杂相。SEM断面形貌图显示复相陶瓷的断裂为沿晶断裂和穿晶断裂相结合的复合断裂模式。随MgAl2O4含量增加,复相陶瓷断裂韧性由12 MPa m1/2(MgAl 2O 4体积比: 0v.%)增加至17.48 MPa m 1/2(20v.%)后逐渐减小为14.46 MPa m 1/2(40v.%);维氏硬度由21 GPa(0v.%)逐渐降低至15.3 GPa(40v.%);同时,常温热导率由9.3 W/(m K)(20v.%)逐渐降低到7.6 W/(m K)(35v.%);热膨胀系数无明显变化。此外,200 ℃下AZM30(MgAl2O4体积比30v.%)和ZTA复相陶瓷电阻率分别为6.6 × 10^8 Ω cm和3.3 × 10^9 Ω cm。 展开更多
关键词 MGAL2O4 Al2O3/ZrO2 SPS 显微结构 物理性能
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MgAl2O4掺杂对ZTA-MgAl2O4复相陶瓷力学及热学性能的影响 被引量：3
2
作者 郭亚威 柴建龙 +6 位作者 朱亚滨 魏孔芳 李淑芬 申铁龙 姚存峰 崔明焕 王志光 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1717-1722,共6页
以Al2O3、ZrO2、MgO为初始粉末,采用放电等离子体烧结(SPS)制备ZTA-MgAl2O4复相陶瓷,研究MgAl2O4掺杂对ZTA-MgAl2O4复相陶瓷微观结构,力学及热学性能的影响。结果表明:ZTA-MgAl2O4复相陶瓷物相包括α-Al2O3、t-ZrO2和MgAl2O4,烧结过程中... 以Al2O3、ZrO2、MgO为初始粉末,采用放电等离子体烧结(SPS)制备ZTA-MgAl2O4复相陶瓷,研究MgAl2O4掺杂对ZTA-MgAl2O4复相陶瓷微观结构,力学及热学性能的影响。结果表明:ZTA-MgAl2O4复相陶瓷物相包括α-Al2O3、t-ZrO2和MgAl2O4,烧结过程中MgO与Al2O3完全反应生成MgAl2O4;随MgAl2O4添加量增加,复相陶瓷Vickers硬度由21 GPa逐渐降低至17.5 GPa;而断裂韧性及抗弯强度呈现先增大后减小的趋势,当MgAl2O4添加量为15%(体积分数)时,断裂韧性和弯曲强度达到最大值,分别为8.55 MPa·m^1/2和1056 MPa;此外,相同测试温度下复相陶瓷热导率随MgAl2O4添加量的增加逐渐减小,如温度为50℃时复相陶瓷热导率由18.5 W/(m·K)逐渐降低到14.3 W/(m·K)。 展开更多
关键词 镁铝尖晶石 氧化锆增韧氧化铝复相陶瓷 微观结构 力学性能 热学性能
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高He通量注入条件下F/M和ODS钢中纳米微结构对He泡形核和长大的影响 被引量：1
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作者 李靖 金鹏 +8 位作者 崔明焕 朱亚滨 刘超 Vladimir Krsjak 魏孔芳 庞立龙 盛彦斌 申铁龙 王志光 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期101-107,共7页
利用LEAF装置提供的2 MeV的He离子,在500和600°C分别对新型F/M钢-SIMP钢和ODS钢(MA956和Eurofer-ODS钢)注入1×10^(17) ions/cm^(2)的高通量He离子,借助透射电子显微镜,表征了辐照后三种材料的肿胀行为,验证了各材料中纳米微结... 利用LEAF装置提供的2 MeV的He离子,在500和600°C分别对新型F/M钢-SIMP钢和ODS钢(MA956和Eurofer-ODS钢)注入1×10^(17) ions/cm^(2)的高通量He离子,借助透射电子显微镜,表征了辐照后三种材料的肿胀行为,验证了各材料中纳米微结构(晶界,析出相和纳米氧化物)对辐照后He泡成核和长大的影响。结果表明,基于材料中晶界和析出相对He泡生长的抑制作用,温度为500°C时,SIMP和Eurofer-ODS钢表现出较高的抗辐照肿胀性能,而MA956中纳米界面He泡成核和长大作用不明显,表现出较差的抗辐照肿胀性能;此外,温度为600°C时,Eurofer-ODS钢由于其晶界和氧化物界面的较强作用,表现出较好的抗辐照肿胀性能。总体来说,在高He通量注入条件下,材料中纳米结构的存在会抑制He泡长大的过程,但不同材料中纳米结构对He影响作用不同。 展开更多
关键词 纳米微结构 钢 He泡 形核和长大 TEM
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SIMP钢中H对He热解吸行为的影响研究
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作者 金鹏 申铁龙 +11 位作者 李靖 朱亚滨 崔明焕 庞立龙 魏孔芳 盛彦斌 王鹏 张桐民 康龙 李军 李锦玉 王志光 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期209-216,共8页
为了初步理解核用结构材料中H对He行为的影响,以He离子单独辐照和He和H离子连续辐照作为对比,利用热释放谱(TDS)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)研究了SIMP中H对He的热解吸和滞留行为的影响。TDS结果表明:He释放的主峰主要... 为了初步理解核用结构材料中H对He行为的影响,以He离子单独辐照和He和H离子连续辐照作为对比,利用热释放谱(TDS)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)研究了SIMP中H对He的热解吸和滞留行为的影响。TDS结果表明:He释放的主峰主要出现在1198~1222 K之间,对应于气泡的迁移释放机制。相对于He单独辐照,H的附加辐照使得He的释放峰向低温移动,且释放量增大。即H促进了He的热解吸。另外,H对He热解吸的促进作用与H的辐照剂量有关。当H注入的峰值浓度(原子分数)从5%增加到50%时,这种促进作用有所减弱。结合TEM和SEM结果发现:H的存在促进了TDS加热过程中材料表面的起泡行为,从而加速了He以气泡迁移机制释放的过程。 展开更多
关键词 SIMP钢 H/He辐照 热解吸 气泡
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加速器驱动次临界系统装置部件用材发展战略研究 被引量：6
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作者 王志光 姚存峰 +6 位作者 秦芝 孙建荣 庞立龙 申铁龙 朱亚滨 崔明焕 魏孔芳 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期39-48,共10页
加速器驱动次临界系统(ADS)由强流高能离子加速器、高功率散裂靶和次临界反应堆三大分系统组成。作为未来先进核裂变能——加速器驱动先进核能系统(ADANES)的重要组成部分,ADS装置的研发对推动我国能源革命、促进能源转型以及刺激核能... 加速器驱动次临界系统(ADS)由强流高能离子加速器、高功率散裂靶和次临界反应堆三大分系统组成。作为未来先进核裂变能——加速器驱动先进核能系统(ADANES)的重要组成部分,ADS装置的研发对推动我国能源革命、促进能源转型以及刺激核能行业创新发展具有重大作用。本文以ADANES研发为背景,阐述了ADS装置的研发现状、可能的发展趋势以及ADS部件对材料的需求,重点探讨了ADS装置中高功率散裂靶和次临界反应堆部件用关键材料的研发进展与存在问题,面临的发展机遇和挑战;最后提出了几点发展对策,力求助力我国ADS装置的建设与先进核裂变能技术创新,推动未来先进核裂变能的安全高效和可持续发展。 展开更多
关键词 加速器驱动次临界系统(ADS) 加速器驱动先进核能系统(ADANES) 关键材料 次临界反应堆 高功率散裂靶
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氦离子辐照烧结碳化硅损伤效应研究
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作者 李炳生 杨浚源 +6 位作者 李君涵 廖庆 徐帅 张桐民 王志光 刘会平 魏孔芳 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期529-536,共8页
利用中国科学院近代物理研究所320 kV高压平台提供的氦离子辐照烧结碳化硅,辐照温度从室温到1000℃,辐照注量为10^(15)~10^(17)cm^(-2)。辐照完成后,进行退火处理,然后开展透射电子显微镜、拉曼光谱、纳米硬度和热导率测试。研究发现,... 利用中国科学院近代物理研究所320 kV高压平台提供的氦离子辐照烧结碳化硅,辐照温度从室温到1000℃,辐照注量为10^(15)~10^(17)cm^(-2)。辐照完成后,进行退火处理,然后开展透射电子显微镜、拉曼光谱、纳米硬度和热导率测试。研究发现,烧结碳化硅中氦泡形核阈值注量低于单晶碳化硅。同时,氦泡形貌和尺寸与辐照温度、退火温度有关。另外,对辐照产生的晶格缺陷、元素偏析进行了研究。结果表明,辐照产生了大量的缺陷团簇,同时氦泡生长也会发射间隙子,在氦泡周围形成间隙型位错环。在晶界处,容易发生碳原子聚集。辐照导致材料先发生硬化而后发生软化,且热导率降低。 展开更多
关键词 烧结碳化硅 氦离子辐照 微观缺陷 氦泡
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