原子炉用酸化物強化合金の分散

原子力工学部の教授であるリン・シャオ博士は、国立研究機関の科学者と協力しました。

ロスアラモス研究所と北海道大学酸化物分散によって強化された新世代の高性能合金 (ODS、酸化物分散強化合金) の作成に関する研究。これらは、小さな酸化物粒子が分散された金属マトリックスで構成されています。

今日、それらはこの分野で最も強力で最高の細工された金属の一部です。

ODS合金は、金属と小さなナノサイズの酸化物粒子。それらは流れに対する高い抵抗で知られています。これは、温度が上昇しても、材料はその形状を保持し、変形しないことを意味します。 ODSを備えた多くの合金は、1,000°Cまでの温度に耐えることができます。それらは、航空宇宙工学の発電およびエンジンで使用されます。

原子力技術部門は切実に必要とされています原子炉の主要コンポーネントの製造のための信頼性が高く耐久性のある材料。材料は、耐久性が高く、耐放射線性があり、ボイドの膨張に耐性がある必要があります。事実、中性子放射の影響下で材料に空洞が形成されます。これは機械的損傷につながります。

ほとんどすべての市販のODS合金はに基づいていますフェライト相。フェライト系合金は、その結晶構造と冶金学的特性によって分類され、優れた延性と許容できる耐熱性を備えています。ただし、フェライト相は膨潤に対する耐性の点で最も弱いです。したがって、ほとんどの市販のODS合金は、最初の防衛線を満たしていません。

科学者たちは、根本的に新しいタイプの材料設計を作成することでこの問題を研究する予定です。それらでは、酸化物粒子はフェライト相ではなくマルテンサイト相に埋め込まれています。これにより、空隙の膨張を最小限に抑えることができます。

得られたODS合金は、高温強度と耐膨潤性の両方の点で、この分野で開発された最も成功した合金の一部です。

プロジェクト全体の詳細最新の研究とともにJournalof NuclearMaterialsに掲載されました。それ以来、チームは多くの研究を行い、米国エネルギー省と原子力産業の注目を集めています。

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