氢离子辐照对CLAM钢微观结构的影响

利用氢离子辐照的方法研究了CLAM钢的辐照缺陷形成行为.实验发现,在基本成分的CLAM钢及添加Si的CLAM钢中都产生了辐照析出现象.耐腐蚀合金元素Cr是产生辐照析出的合金元素之一,合金元素Si对于提高CLAM钢的抗辐照析出性能具有显著作用.     

中国低活化马氏体钢组织性能及强化机理

通过光学显微镜、透射电镜和化学相分析等方法研究了中国低活化马氏体(CLAM)钢的组织特征、析出行为及其与性能的关系.结果表明:CLAM钢淬火态组织为马氏体,760℃回火后组织转变为细小均匀的索氏体.其室温下的抗拉强度为697MPa,屈服强度为652MPa,延伸率为24.4%;600℃时抗拉强度为453MPa,屈服强度为452MPa,延伸率为23%.韧脆转变温度为-60℃.CLAM钢中的析出物主要为30～70 nm的M23C6和Ta(C,N),这些主要分布在晶界且少量弥散分布于晶内的析出物是强化CLAM钢的主要方式之一.     

金黄色葡萄球菌在高能电子束辐照下的D_(10)值

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)在高能电子束辐照下的D_(10)值,随有关因素的改变而改变,但它总是较小的.这表明此菌的抗辐照性能较弱,可用较低的辐射剂量将其杀灭.     

中国低活马氏体钢TIG焊温度场接头组织分析

以我国自主研发的中国低活马氏体钢(China low activation martensitic steel,简称CLAM钢)为研究对象,应用ANSYS有限元分析软件建立了单面双层焊三维有限元数学模型,对CLAM钢TIG焊接过程进行有限元分析,选用双椭球热源作为体载荷进行加载计算,并运用APDL参数化语言及生死单元技术实现了模拟过程中焊接热源的移动加载及焊缝金属的逐步填充.分析了CLAM钢在焊前预热情况下瞬态温度分布情况和熔池形状的动态变化过程,并对CLAM钢焊后显微组织和焊接接头硬度进行了分析,为CLAM钢TIG焊的研究提供参考.     

聚苯硫醚的辐射效应

使用电子静电加速器快电子束和钴—60γ射线对耐热高分子聚苯硫醚的辐射效应进行了研究.测定了辐照前后试样的溶解性能、热性能、结晶度和结构的变化.明确了聚苯硫醚在高能辐射作用下交联和降解同时发生,并求得了在真空中辐照:G_(交联)=0.015,G_(断链)=0.030;在空气中辐照:G_(交联)=0.067,G_(断链)=0.15。氧的存在降低了聚苯硫醚的辐射稳定性。辐照后热稳定性有所提高,结晶度略有下降。尽管聚苯硫醚在辐射作用下,交联和降解同时发生,但其G值小,变化微弱。因此,可以认为聚苯硫醚是一种耐热耐辐射的高分子材料。     

核聚变堆面向等离子体钨基材料氢氦效应的第一性原理研究

钨基材料以其高熔点、高导热率、良好的抗中子辐照和抗溅射腐蚀等优异性能,被视为未来核聚变装置中最有前景的面向等离子材料.在聚变服役环境下,14Me V的高能中子以及低能氢/氦粒子流对钨基材料造成严重的辐照损伤.研究材料的辐照损伤与氢氦效应机理对揭示辐照引起材料微观结构与性能的变化以及探索开发新型抗辐照材料具有重要的意义.近年来,随着计算模拟技术的发展,多尺度模拟方法在聚变堆材料辐照损伤与氢氦效应机理研究方面有着广泛的应用.本文主要结合作者近几年的研究实践,介绍了第一性原理方法在钨中氢氦效应机理方面的一些进展,揭示了钨中基于空位和杂质的氢/氦泡级联成长机制,建立了过渡族合金元素与辐照点缺陷以及与氢/氦相互作用数据库,从而为高性能钨基材料合金化元素的筛选及其制备实践提供理论指导.     

脉冲激光亦或电子束辐照对SUS316 L奥氏体不锈钢中空位扩散的影响

利用激光-超高压电子显微镜系统在500℃对SUS316L奥氏体不锈钢进行了电子束辐照和脉冲激光-电子束双束同时辐照(以下简称:同时辐照),通过观察和分析辐照后自由晶界处无空洞区域以及元素偏析,以电子束辐照结果为标准,对比研究了同时辐照对空位扩散的影响.结果表明:同时辐照后的无空洞区域宽度为48±16 nm,小于电子辐照的71±27 nm;不论在偏析程度还是偏析宽度上,同时辐照条件下Cr和Ni的偏析都小于对应的电子束辐照;同时辐照下空位的扩散通量仅为电子束辐照的45.7%.通过分析得出,和电子辐照相比,同时辐照促进了空位与间隙原子的再结合,限制空位向尾闾扩散,进而造成流入尾闾的空位数量减少,极大地抑制了辐照偏析与肿胀.脉冲激光-电子束双束同时辐照可以为探索抑制肿胀方法提供新的思路.     

化学法制备氧化物弥散强化钢中强化相（Y2O3）形成机理

开发了一种新型的制备氧化物弥散强化(ODS)铁素体钢的方法,用该方法研制的12Cr--ODS钢具有优异的室温和高温拉伸强度、较低的韧脆转化温度、良好的抗蠕变性能和抗辐照肿胀性能.分析了预合金粉末中氧化物(Y2O3)经焙烧热分解、热等静压的界面反应和热变形析出过程和演化行为,并提出选用合理的工艺技术有利于氧化物强化相均匀化.     

电子辐照对N~ /P硅太阳电池性能的影响

本文研究N~ /p硅常规电池受不同能量与不同剂量高能电子辐照前、后性能参数的变化.实验与计算结果一致说明短流电流(I_(sc)),开路电压(V_(oc)),光电转换效率(η)随电子辐照能量与剂量的增加而下降.由电池的内部参数S_F/D_p,L_p,L_m等具体数值的改变,表明电池的前表面复合速度(S_F)增大,N~ 区及P区内少子扩散长度L_p与L_n变短,在1MeV、10~(16)e/cm~2的高能电子辐照后,基区中L_n下降到原来的2.5％,这是导致电池性能下降的主要原因.     

铁基非晶合金的辐照性能

铁基非晶合金由于成本低较、易制备、较好的温度稳定性等优点,并具优异的机械性能、磁性能和耐腐蚀性能而被广泛研究.并且其固有的无序结构有助于抵抗辐照导致的损伤,使得铁基非晶合金可作为抗辐照材料使用.辐照既可以试验铁基非晶合金的性能也是优化铁基非晶合金结构和性能的有效方法.本文综述了铁基非晶合金中子辐照、离子辐照和电子辐照性能的研究进展,探讨了铁基非晶合金的结构和性能与非晶合金的成分以及辐照粒子的类型、能量、注量之间的关系,以及辐照晶化的机制,为进一步促进高性能铁基非晶合金的研究提供了有价值的参考.     

低能离子与物质相互作用中电子能损微观机制的研究进展

深入了解离子与物质的相互作用是研究材料抗辐照性能以及应用离子束技术的基础和关键．离子的能量沉积是导致材料辐照损伤的根本原因,所以研究离子碰撞过程中的能损机制显得尤为重要．本文从离子与物质相互作用机制的研究背景和应用价值出发,阐述了有关载能离子在材料中的电子阻止本领的微观机制,总结了基于第一性原理分子动力学研究低速离子在材料中电子阻止本领的相关模型．回顾了国内外关于低能离子与物质相互作用中电子阻止本领及电子能损微观机制的理论和实验研究进展及发展趋势,论述了近几年北京师范大学在有关电子能损微观机制方面所取得的研究成果．阐述了电荷转移、化学键状态以及内层电子激发等因素对电子能损影响的微观机制,研究了在极低速度下电子阻止本领的阈值行为,为离子束技术的应用和材料抗辐照性能的评估提供了理论依据．对未来的研究进行建议展望．      

超疏水钢表面的制备及其抗结霜性能

为了改善传统钢铁表面较差的抗结霜性能,对钢片表面先后进行高能微米喷丸处理和氟化处理,采用扫描电子显微镜、接触角测量仪和抗结霜试验设备研究了钢片表面形貌、浸润性和抗结霜性能的变化.结果表明,高能微米喷丸处理在钢片表面成功构建了微米一纳米复合结构,且喷丸尺寸越细小,得到的微观结构越细小均匀.喷丸一氟化复合处理后,钢片表面与水滴接触角可高达160.,滚动角小于2.,显示出超疏水性和低黏附性.低温结霜试验表明,制备的超疏水钢片在试验过程中只有少量的霜晶出现,而未经处理的钢片已形成霜层.分析认为超疏水钢表面与水滴间的热量交换较小,水滴不易凝结,从而有效地提高了抗结霜性.抗结霜性良好的超疏水钢有望在热交换器或低温运行设备等领域获得应用.     

辐照交联特种电线电缆

用电子加速器辐照交联电线电缆是集电子技术、高能核物理技术、真空技术、计算机技术、辐射化学技术和电线电缆制造技术于一体,用电子加速器产生的高能电子束作用于聚合物内部,使聚合物的分子结构发生改性,从而使材料具有特殊的耐热性.耐烙铁性、耐磨损、及高阻燃性.辐照交联电线电缆可广泛应用于航空航天、武器装备、核电站、电子计算机及食品保鲜、农作物的品种改良等诸多领域.     

高压二极管中子,电子和γ辐照特征的研究

本文对加固P~ nn~ 高压整流二极管分别进行了中子、电子和γ射线不同剂量的辐照,测试和分析了辐照感生缺陷的能级位置、密度及俘获截面,并研究了材料少数载流了寿命和器件正向电压等参量的变化特征及退火行为.实验结果表明.由于采用了新工艺、新材料使器件具有良好的抗辐照性能,同时NTD材料亦显示出较好的耐辐照特性.三种不同辐照源的辐照结果反映了它们各自的损伤特征.     

Al_2O_3膜钝化晶体管的快中子辐照效应

由于Al_2O_3钝化膜具有密度大,对Na~ 离子的阻挡能力强,介电常数约为SiO_2的二倍等优点,因此,我们采用直流反应溅射法对3CK和3CG型小功率管进行了Al_2O_3膜的钝化处理,将钝化了的和未钝化的晶体管进行高能电子,快中子辐照.电子辐照结果表明:钝化晶体管比未钝化晶体管抗辐射能力提高了近半个数量级.     

高能离子辐照对高温超导体的影响

本文评述了高温超导体的磁性能和高能离子辐照对高温起导体磁弛豫和临界电流的影响，高能离子辐照在高温超导体内产生的柱状缺陷能成为有效的磁通钉扎中心，阻滞磁通线运动，从而起了减小磁弛豫速率，提高临界电流的作用。     

先进核能材料的辐照损伤效应

反应堆中,结构材料需要经受高温、高剂量辐照等极端条件的考验,其性能表现极大程度地影响着反应堆运行的安全性与经济性.因此,为了促进先进核能系统的发展,我们急需研发具有更强性能的先进核能结构材料.近年来,两类材料(MAX相材料以及纳米晶结构钢)受到了核能材料领域的广泛关注,二者具有独特的微观结构以及宏观性能,因此也被视为核能系统中的候选结构材料.本文回顾了辐照条件下两种材料在实验和理论研究方面的最新进展,重点阐述了辐照引起的二者结构演化机理;元素种类和结构因素对MAX相抗辐照性能的影响;以及新型结构材料抗辐照损伤策略等.通过本文的系统梳理,我们将帮助读者深入得认识、理解核能结构材料的辐照效应.     

聚丙烯薄膜辐射后生成电子陷阱的实验研究

本文详细地研究了聚丙烯薄膜受到高能电子束辐照以后介质电性能的变化,利用不同吸收剂量下相应的热刺激电流直接地表征了介质中的陷阱密度随吸收剂量的变化.实验结果表明,在本文所研究的吸收剂量范围(1×10~3Gy～1×10~5Gy)内,辐照在薄膜中引起的电子陷阱密度随吸收剂量的增加迅速增大,介电常数与吸收剂量无关,介质损耗角正切随吸收剂量增加而升高.进一步分析表明,薄膜性能的这些变化主要是由氧化作用、辐射交联、辐射裂解所引起的.根据实验结果,本文提出了聚丙烯薄膜应用的吸收剂量宜限制在<1×10~4Gy的范围内.     

非掺半绝缘InP材料的电子辐照缺陷研究

本文针对磷化铁(FeP_2)气氛下高温退火非掺杂半绝缘磷化铟(IP SI-InP)材料,应用正电子寿命谱及热激电流谱学技术,研究了该材料在电子辐照前后的缺陷情况.研究发现,该材料经电子辐照后缺陷浓度在增大,且形成了复合体的缺陷结构.电子辐照后的正电子湮没平均寿命增加了18 ps,对应的热激电流谱(TSC)也出现了相应的缺陷峰.本文还对缺陷的特性、影响材料的性能等进行了简要的论述.     

低活化马氏体钢的TIG焊接试验研究

采钨极氩弧焊（TIG）焊接方法对低活化马氏体（CLAM）钢进行初步焊接试验,并对焊接试样的宏观形貌和微观结构进行观察分析,同时也对焊接试样的硬度进行了测试。结果显示,CLAM钢的焊接性能不太好,存在明显没有焊好的缝隙;焊缝的硬度大大高于热影响区和母材,热影响区的硬度最低。焊缝的显微组织是尺寸较大的板条马氏体,母材是尺寸较小的马氏体结构,热影响区的显微组织主要为等轴晶。