部分核材料相關體系的相關系研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)化石燃料能源危機進一步擴大,核能以其高效、安全、清潔等特點被視為解決這一危機的重要新能源之一。在眾多核燃料當中,新型的高密度低濃度U-Mo/Al彌散燃料以其優(yōu)越的性能成為國際防止核擴散RERTR計劃的研究熱點。核反應堆的穩(wěn)定運行離不開核結構包殼材料的保護,鋯基合金成為眾多核結構包殼材料的首選。
　　 本文緊跟國內外研究熱點,結合目前為止文獻報道的實驗數(shù)據,運用實驗和CALPHAD方法對部分核材料體系U-Mo-Al、Zr-

2、Ni-Al三元系的相平衡關系進行了研究,得到了合理的熱力學參數(shù)和等溫截面。具體工作如下:
　　 1.運用CALPHAD技術,結合文獻調研的相圖和熱力學數(shù)據,采用Thermo-Calc熱力學軟件的PARROT模塊對U-Mo二元系進行了熱力學優(yōu)化。其中液相和端際固溶體采用替換溶液模型,中間化合物采用計量比化合物模型,γ相的采用(j)LΦMo,U=Aj+BjT+CjTInT+DjT2+EjT-1的相互作用參數(shù)。計算結果與實驗值吻合較好

3、。
　　 2.結合本工作的U-Mo二元系參數(shù)和文獻中Al-Mo、Al-U(做部分修正)二元系參數(shù)和相應三元系實測相圖,外推優(yōu)化了U-Mo-Al三元系,計算了相應的等溫截面和體系的液相面投影圖,并根據計算結果合理解釋了U-Mo/Al三元擴散偶界面反應的實驗結果。
　　 3.采用合金淬火法,結合SEM、EDS和XRD等材料分析檢測手段,對Zr-Ni-Al三元系1123K等溫截面進行了實驗測定,建立了富Zr和富Ni端的相平衡關