部分鈾釷钚基合金相圖的熱力學(xué)優(yōu)化與計算.pdf

1、核能是一種重要的新能源，而核材料是實現(xiàn)核反應(yīng)堆安全、高效運行的重要保障。由于核材料的研究受到苛刻的實驗條件限制，通過大量實驗嘗試的傳統(tǒng)材料研究方法不適合于核材料的研發(fā)。為了設(shè)計高性能的核材料，有必要掌握其相圖和熱力學(xué)信息。本論文基于相圖計算的CALPHAD方法，對U-X(X:As，Zn，Ta)，Th-X(X:Au，Pb，Be，W)和Pu-X(X:Fe，Pt，Cd，W)各二元系的相圖以及U-Zr-Ti和Zr-Fe-Cr三元系相圖進行了熱力

2、學(xué)優(yōu)化與計算，并對核燃料元件不銹鋼包殼材料的主要成分Zr、Fe和Cr所組成的三元系合金相圖進行了實驗測定，主要研究工作如下:
　　(1)系統(tǒng)地收集、整理和分析了U-X(X:As，Zn，Ta)，Th-X(X:Au，Pb，Be，W)和Pu-X(X:Fe，Pt，Cd，W)各二元系的熱力學(xué)信息和實驗相圖數(shù)據(jù)，首次優(yōu)化與計算了U-X(X:As，Zn，Ta)，Th-X(X:Au，Pb，Be，W)和Pu-X(X:Fe，Pt，Cd，W)共計11個

3、二元系的相圖，并與實驗信息取得了良好的一致性。
　　(2)基于文獻報道的U-Zr-Ti三元系的實驗相圖信息，首次優(yōu)化計算了U-Zr-Ti三元系的相平衡。同時，本研究也測定了Zr-Fe-Cr三元系（核燃料元件包殼材料的主要成分元素）于1100℃和1200℃的等溫截面相圖，并進行了熱力學(xué)優(yōu)化與計算。
　　(3)本研究進一步完善了本實驗室建立的核材料相圖熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫。以該數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，本研究通過理論計算對U-Zr-Pu-Ti-V五