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粉末冶金法烧结制备SiC/Zr耐事故复合材料的研究 预览
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作者 岳慧芳 冯可芹 +5 位作者 庞华 张瑞 李垣明 吕亮亮 赵艳丽 袁攀 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期321-325,共5页
以SiC粉和ZrH2粉为原料,利用真空烧结工艺制备了耐事故SiC/Zr复合材料。通过对SiC-Zr烧结体系进行热力学分析,对SiC和ZrH2混合粉末的加热过程进行TGA和DSC分析,制定了较合理的烧结工艺,并对SiC与Zr之间的界面反应进行了研究,对SiC/Zr复... 以SiC粉和ZrH2粉为原料,利用真空烧结工艺制备了耐事故SiC/Zr复合材料。通过对SiC-Zr烧结体系进行热力学分析,对SiC和ZrH2混合粉末的加热过程进行TGA和DSC分析,制定了较合理的烧结工艺,并对SiC与Zr之间的界面反应进行了研究,对SiC/Zr复合材料的耐腐蚀性能进行了评价。结果表明:粉末冶金法可以制备出致密度为96%的SiC/Zr复合材料,烧结温度为1100℃,烧结时间为90min。SiC与Zr在界面处发生了界面反应,产物为ZrC和Zr2Si,且界面呈多层结构,从SiC到Zr基体,界面层的相分布次序为ZrC/ZrC+Zr2Si/ZrC。与锆合金相比,SiC/Zr复合材料表现出更好的耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 SiC/Zr复合材料 烧结工艺 界面反应 耐腐蚀性能
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不同界面SiC纤维束复合材料的拉伸力学行为 预览
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作者 何宗倍 张瑞 +3 位作者 付道贵 李鸣 陈招科 邱邵宇 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期25-31,共7页
利用国产三代SiC纤维通过化学气相渗透工艺(CVI)制备不同界面厚度和基体体积分数的SiC纤维束复合材料,并对其拉伸力学行为进行研究;同时,通过有限元方法研究界面厚度和基体体积分数对SiC纤维束复合材料热残余应力的影响。有限元分析结... 利用国产三代SiC纤维通过化学气相渗透工艺(CVI)制备不同界面厚度和基体体积分数的SiC纤维束复合材料,并对其拉伸力学行为进行研究;同时,通过有限元方法研究界面厚度和基体体积分数对SiC纤维束复合材料热残余应力的影响。有限元分析结果表明:该纤维束复合材料的界面存在较为明显的径向和环向热残余应力,而且这两种应力均随着界面厚度增加而减小,随着基体体积分数的增加而增加。拉伸实验结果表明:随着界面厚度增加SiC纤维束复合材料的拉伸强度有增大趋势,且纤维拔出长度也相应增加;但在界面厚度相同的情况下,过高的基体体积分数将导致复合材料拉伸强度和韧性下降。 展开更多
关键词 SiC纤维束复合材料 界面厚度 基体体积分数 热残余应力 拉伸行为
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一种新型核级FeCrAl合金的离子辐照行为
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作者 吴伟松 张瑞 +7 位作者 冉广 王辉 雷鹏辉 孙永铎 王清 黄金池 周哲辉 朱勇辉 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期88-96,共9页
采用400 keV的Fe+离子在400℃下对一种新型核级Fe13Cr4Al合金进行了辐照,利用透射电镜(TEM)和纳米显微硬度仪分析及测试了其辐照前后的微观结构和硬度值。结果表明:Fe+离子辐照在合金基体中形成了大量位错环而未形成明显尺寸的空位团。... 采用400 keV的Fe+离子在400℃下对一种新型核级Fe13Cr4Al合金进行了辐照,利用透射电镜(TEM)和纳米显微硬度仪分析及测试了其辐照前后的微观结构和硬度值。结果表明:Fe+离子辐照在合金基体中形成了大量位错环而未形成明显尺寸的空位团。随辐照剂量的增加,位错环尺寸不断增大,位错环体密度先增加,后趋于饱和,数值稳定在3.1×1022 /m3。辐照未使合金基体非晶化,但导致Laves析出相发生非晶化转变。随辐照剂量的增加,析出相中Nb、Mo、Ta和Cr 4种元素的含量呈减少趋势,而Si的含量却逐渐增加。在60~100 nm深度范围发生明显辐照硬化现象,临界深度值hc=100 nm。辐照硬化值与辐照剂量呈幂函数关系:ΔHIrr=0.4288(d)0.2311;而与微观组织参量(ND)0.5呈正相关:ΔHIrr=55.36(ND)0.5。 展开更多
关键词 FeCrAl合金 离子辐照 燃料包壳 辐照硬化
FeCrAl合金包壳的冷轧退火织构及力学性能
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作者 郑继云 王辉 +3 位作者 曹萍 杜沛南 贾玉振 张瑞 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期175-179,共5页
利用光学显微镜、背散射电子衍射、万能拉伸机等手段,对FeCrAl包壳管冷轧过程中及成品管的显微织构及力学性能进行了研究。研究表明,中间热处理对变形组织的影响较大。在700~800℃范围内对冷轧管坯进行热处理后,FeCrAl包壳材料形成强烈... 利用光学显微镜、背散射电子衍射、万能拉伸机等手段,对FeCrAl包壳管冷轧过程中及成品管的显微织构及力学性能进行了研究。研究表明,中间热处理对变形组织的影响较大。在700~800℃范围内对冷轧管坯进行热处理后,FeCrAl包壳材料形成强烈的〈111〉//ND方向的γ织构。随着轧制道次的增加,FeCrAl包壳管再结晶更容易发生,晶粒逐渐变得均匀细小,综合力学性能也得到改善并利于冷轧加工。成品管具有细晶组织和良好的综合力学性能。 展开更多
关键词 耐事故燃料包壳 FeCrAl合金 退火织构 力学性能
U3Si2燃料芯块的制备与显微组织研究
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作者 张翔 刘桂良 +4 位作者 刘云明 肖红星 刘羽 陈蓉 张瑞 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期56-59,共4页
使用电弧熔炼破碎制备U3Si2粉末,通过粉末冶金工艺制备获得U3Si2燃料芯块,研究了芯块制备过程中U3Si2芯块成型能力以及烧结工艺对密度和显微组织的影响。结果表明,加入质量分数为0.5%的聚乙二醇(PEG)成型剂,在260~300MPa压力下压制成型,... 使用电弧熔炼破碎制备U3Si2粉末,通过粉末冶金工艺制备获得U3Si2燃料芯块,研究了芯块制备过程中U3Si2芯块成型能力以及烧结工艺对密度和显微组织的影响。结果表明,加入质量分数为0.5%的聚乙二醇(PEG)成型剂,在260~300MPa压力下压制成型,在1550℃烧结2~4h后,U3Si2芯块密度最高达到11.4 g/cm3,达到理论密度的的93%以上;芯块晶粒大小均匀,约为60μm,局部区域存在着少量U相或UO2相夹杂;芯块的热导率明显优于UO2,且随温度的升高,其热导率呈线性升高趋势。 展开更多
关键词 高铀密度 U3Si2燃料 耐事故燃料(ATF) 粉末冶金
SiC陶瓷真空钎焊接头的组织及性能分析
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作者 祝鑫 石浩江 +4 位作者 赵毅 张瑞 商佳程 李鸣 颜家振 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期566-570,共5页
采用BNi-5钎料对SiC陶瓷进行真空钎焊,获得了力学性能良好的SiC钎焊接头,并对焊缝的微观结构和形成过程进行了分析。研究结果表明,Ni基钎料与SiC母材发生反应生成层状界面反应层结构,所形成的SiC钎焊接头钎缝微观形貌可以表述为:SiC母材... 采用BNi-5钎料对SiC陶瓷进行真空钎焊,获得了力学性能良好的SiC钎焊接头,并对焊缝的微观结构和形成过程进行了分析。研究结果表明,Ni基钎料与SiC母材发生反应生成层状界面反应层结构,所形成的SiC钎焊接头钎缝微观形貌可以表述为:SiC母材/石墨+Ni2Si/Ni2Si/石墨+Ni2Si/Cr3Ni2SiC/Ni+Cr3Ni5Si2/Cr3Ni2SiC/石墨+Ni2Si/Ni2Si/石墨+Ni2Si/SiC母材。所得SiC钎焊接头常温力学性能较好,平均钎焊接头剪切强度可达到124MPa。Ni基钎料钎焊SiC陶瓷接头的断裂位置位于钎料与陶瓷基体间的界面反应层,主要原因是界面反应层中Ni2Si和Cr3Ni2SiC等脆性化合物在钎焊接头拉伸变形过程中会产生应力集中,在残余钎焊应力的共同作用下钎焊接头发生断裂。 展开更多
关键词 Ni基钎料 真空钎焊 SIC陶瓷 核反应堆包壳管
电弧离子镀制备耐事故包壳材料厚Cr涂层及高温抗氧化性能 预览 被引量:1
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作者 胡小刚 董闯 +4 位作者 陈宝清 杨红艳 张瑞 谷伟 陈大民 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期207-219,共13页
目的在Zr-4包壳材料表面制备具有耐事故高温性能的抗氧化厚Cr涂层,保护Zr基体,以防止与高温水蒸汽反应。方法采用自主研发的φ155mm大弧源电弧离子镀技术在Zr-4合金表面制备约20μm的Cr涂层,通过X射线衍射仪(XRD)分析氧化前后的物相变化... 目的在Zr-4包壳材料表面制备具有耐事故高温性能的抗氧化厚Cr涂层,保护Zr基体,以防止与高温水蒸汽反应。方法采用自主研发的φ155mm大弧源电弧离子镀技术在Zr-4合金表面制备约20μm的Cr涂层,通过X射线衍射仪(XRD)分析氧化前后的物相变化,通过扫描电子显微镜(SEM)和电子探针(EPMA)研究厚Cr涂层在不同温度下产生的多种缺陷,探究厚Cr涂层对Zr基体的防护机制。结果当涂层沉积速率 >3μm/h,制备的Cr涂层均匀致密,结合力优异,具有柱状晶结构,可经受至少15.8%的形变量,其抗塑性形变能力优异。沉积Cr层样品经过1000、1100、1200℃氧化,保温1h后快速冷却至室温,厚Cr涂层分化为CrOx层、Cr2O3层、残余Cr层和Cr-Zr扩散层。经受苛刻条件(1200℃/3600s)测试,除保持连续性的氧化层外,在基体上仍残余良好结合的6.8μmCr层。氧化层两次开裂阻止基体被进一步破坏。Cr-Zr扩散层是由Zr元素向Cr涂层方向渗透生长的。1200℃时,在基体近表面处产生的大尺寸隆起,是由于在近表面处韧性β-Zr(O)相转变为脆性α-Zr相,以及Cr偏聚贫Sn造成的。残余Cr层的柱状晶结构会形成Zr-O扩散通道,对涂层最后失效将起关键作用。结论Zr合金包壳材料镀覆20μm的Cr涂层具有充分的耐事故能力,在严苛的事故条件测试下,各缺陷均未能使Zr-4合金基体暴露,涂层能够形成有效壁垒,防止锆合金基体暴露造成核事故,阻止基体进一步被破坏。 展开更多
关键词 Cr涂层 厚膜 弧沉积 高温抗氧化 Zr-O通道 耐事故包壳材料
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含(PyC/SiC)n多层界面SiCf/SiC Mini复合材料的制备与拉伸行为 预览
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作者 杨平 张瑞 +7 位作者 李月 陈招科 何宗倍 刘桂良 付道贵 孙威 王雅雷 熊翔 《粉末冶金材料科学与工程》 北大核心 2018年第6期553-561,共9页
利用CVI法,在两种不同类型的国产SiC纤维束中引入(PyC/SiC)4或(PyC/SiC)8多层界面,并进一步致密化,制备含不同纤维种类和界面类型的SiCf/SiCMini复合材料。研究纤维种类和界面类型对SiCf/SiCMini复合材料力学性能和断裂机制的影响。结... 利用CVI法,在两种不同类型的国产SiC纤维束中引入(PyC/SiC)4或(PyC/SiC)8多层界面,并进一步致密化,制备含不同纤维种类和界面类型的SiCf/SiCMini复合材料。研究纤维种类和界面类型对SiCf/SiCMini复合材料力学性能和断裂机制的影响。结果表明:致密化的SiCf/SiCMini复合材料已形成一个整体,在纤维和基体连接处可观察到明显的界面层,且界面厚度均匀;A/(PyC/SiC)4/SiC、B/(PyC/SiC)4/SiC、A/(PyC/SiC)8/SiC三种SiCf/SiCMini复合材料的最大拉伸强度分别达到466,350和330MPa,最终拉伸应变分别达到0.519%,0.219%和0.330%;拉伸断口均有纤维拔出,且随纤维种类或界面类型不同,纤维拔出长度和断口形貌有所差异。其中A/(PyC/SiC)4/SiC以ModelⅡ断裂机制发生断裂,B/(PyC/SiC)4/SiC和A/(PyC/SiC)8/SiC以ModelⅠ断裂机制发生断裂。 展开更多
关键词 (PyC/SiC)n多层界面 SiCf/SiCMini复合材料 拉伸强度 伸长率 断裂机制
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冷轧Zr-1Sn-0-3Nb-0-3Fe-0-1Cr合金在退火过程中的组织演变及再结晶行为 预览
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作者 蒋亦岚 刘会群 +5 位作者 易丹青 林高用 戴训 张瑞 孙永铎 刘少强 《中国有色金属学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第4期651-661,共11页
通过硬度测试、SEM、TEM及EBSD研究变形量、退火温度及时间对冷轧Zr-1Sn-0-3Nb-0-3Fe-0-1Cr合金再结晶行为及动力学的影响。结果表明,该合金的再结晶速率随着退火温度的升高及冷轧变形量的增加而加快。退火过程中再结晶晶粒在位错缠结... 通过硬度测试、SEM、TEM及EBSD研究变形量、退火温度及时间对冷轧Zr-1Sn-0-3Nb-0-3Fe-0-1Cr合金再结晶行为及动力学的影响。结果表明,该合金的再结晶速率随着退火温度的升高及冷轧变形量的增加而加快。退火过程中再结晶晶粒在位错缠结的高储能处优先形核长大。板材织构由-1010-//RD的基面织构转变为-1120-//RD的基面织构。再结晶晶粒形成较多的30°取向差。同时,通过JMAK方程拟合出合金再结晶动力学参数及30%、50%和70%变形量条件下的再结晶图,获得其再结晶激活能分别为240、249和180kJ/mol。 展开更多
关键词 锆合金 再结晶 显微组织 织构演变 动力学
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化学气相渗透法制备2.5D浅交弯联SiCf/SiC复合材料的结构与力学性能 预览
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作者 李月 张瑞 +3 位作者 杨平 陈招科 何宗倍 熊翔 《粉末冶金材料科学与工程》 北大核心 2018年第2期164-171,共8页
采用化学气相渗透(chemical vapor infiltration,CVI)方法,在具有2.5D浅交弯联结构的SiC纤维管状编织体上预沉积SiC-PyC-SiC多层界面(PyC即Pydrolyticcarbon,热解碳),再利用CH3SiCl3-H2-Ar体系对其进行化学气相渗透SiC增密,制备管状SiCf... 采用化学气相渗透(chemical vapor infiltration,CVI)方法,在具有2.5D浅交弯联结构的SiC纤维管状编织体上预沉积SiC-PyC-SiC多层界面(PyC即Pydrolyticcarbon,热解碳),再利用CH3SiCl3-H2-Ar体系对其进行化学气相渗透SiC增密,制备管状SiCf/SiC复合材料,研究SiCf/SiC复合材料的物相组成、微观结构、轴向压缩、径向压溃以及环向拉伸等力学性能及其断口形貌。结果表明:SiCf/SiC复合材料主要由SiC纤维、SiC-PyC-SiC复合界面以及SiC基体组成。SiC-PyC-SiC复合界面中,PyC界面厚度为400~500nm,SiC界面厚度为700~800nm,SiC基体主要为β-SiC相。SiCf/SiC复合材料的密度为2.50~2.58g/cm3,开孔率为7.70%~9.10%,轴向抗压强度为53.2MPa,径向压溃强度为38.18MPa。轴向压缩时表现为与水平方向成45°方向的剪切破坏,径向压溃时表现为形成4个塑性铰后发生分瓣破坏,断口处明显观察到纤维拔出现象,但拔出不长,表现出“假塑性”特征。SiCf/SiC复合材料的环向抗拉强度为12.8MPa,其断口相对较平整,纤维拔出不明显,表现为脆性破坏。 展开更多
关键词 化学气相渗透 SICF/SIC复合材料 微观结构 压缩 压溃 环向拉伸
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SiC添加量对真空烧结SiC/Zr复合材料显微组织及性能的影响
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作者 张燕燕 冯可芹 +1 位作者 岳慧芳 张瑞 《核动力工程》 CSCD 北大核心 2018年第5期58-62,共5页
以SiC粉和ZrH2粉为原料,用真空烧结法制备SiC/Zr复合材料。研究了SiC添加量对SiC/Zr复合材料显微组织及性能的影响。结果表明:未添加SiC时,材料为致密的Zr金属烧结体,但材料硬度和耐腐蚀性能相对较差;添加SiC后,SiC与Zr发生界面反应生... 以SiC粉和ZrH2粉为原料,用真空烧结法制备SiC/Zr复合材料。研究了SiC添加量对SiC/Zr复合材料显微组织及性能的影响。结果表明:未添加SiC时,材料为致密的Zr金属烧结体,但材料硬度和耐腐蚀性能相对较差;添加SiC后,SiC与Zr发生界面反应生成ZrC和Zr2Si,SiC和基体Zr通过界面层紧密结合,与未添加SiC的试样相比,材料的致密度有所下降,但硬度和耐腐蚀性能均得到提升;随着SiC添加量的增加,试样的生坯致密度和烧结致密度降低,而组织中的第二相增多,烧结试样的硬度值先增大后减小,其中含15%SiC的烧结试样硬度值最大,耐腐蚀性能随SiC添加量的增加而提高。 展开更多
关键词 SiC/Zr复合材料 SiC添加量 组织 性能
微量元素添加对Ti1100合金的高温抗氧化及耐蚀性能影响
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作者 车晋达 姜贝贝 +6 位作者 王清 董闯 陈国清 张瑞 唐睿 徐芬 孙立贤 《稀有金属材料与工程》 CSCD 北大核心 2018年第5期1471-1477,共7页
利用固溶体合金中的"团簇加连接原子"模型解析了典型高温近α-Ti合金Ti1100的成分,其团簇成分式为[Al-(Ti13.7Zr0.3](Al0.69Sn0.18Mo0.03Si0.12。在此基础上,采用相似元素替代原则设计了微量元素Hf、Ta和Nb添加的系列合金成分,即[Al... 利用固溶体合金中的"团簇加连接原子"模型解析了典型高温近α-Ti合金Ti1100的成分,其团簇成分式为[Al-(Ti13.7Zr0.3](Al0.69Sn0.18Mo0.03Si0.12。在此基础上,采用相似元素替代原则设计了微量元素Hf、Ta和Nb添加的系列合金成分,即[Al-(Ti13.7Zr0.15Hf0.15)](Al0.69Sn0.18Si0.1(Mo/Ta/Nb)0.03)。对该系列合金进行950℃,1h固溶+560℃,6h时效处理,然后进行组织结构、硬度、抗高温氧化及电化学腐蚀性能测试。结果表明Zr0.15Hf0.15,合金与参比合金具有相同片层β转变组织,而在此基础上Ta和Nb的添加会使合金中产生大量等轴α组织;但组织的改变对系列合金的显微硬度影响不大,介于33003700MPa。650℃氧化100 h后系列合金均具有较强的抗氧化能力,氧化增重小于1.0mg/cm2,而在800℃氧化100h后,添加Hf、Ta、Nb元素的合金氧化增重明显低于Ti1100合金,氧化层厚度为2327μm,且氧化层致密,其中[Al-(Ti13.7Zr0.15Hf0.15)](Al0.69Sn0.18Si0.1Ta0.015Nb0.015)合金具有最优的抗高温氧化性能,800℃,100h后的氧化增重仅为2.6mg/cm2。此外,该系列合金在在3.5%NaCl溶液中也具有较好的耐蚀性。 展开更多
关键词 近α-Ti合金 合金设计 微量元素 高温氧化
热处理对铸态60NiTi合金第二相析出与硬度的影响
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作者 张瑞 覃秋慧 文玉华 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期76-82,共7页
利用OM、XRD、SEM、EDS和DSC等分析测试手段研究了不同热处理方式对60NiTi合金中第二相析出,及其对马氏体转变和硬度的影响。结果表明:固溶后水淬处理能显著提高铸态60NiTi合金的硬度,但炉冷处理却显著降低合金的硬度。400℃时效略微... 利用OM、XRD、SEM、EDS和DSC等分析测试手段研究了不同热处理方式对60NiTi合金中第二相析出,及其对马氏体转变和硬度的影响。结果表明:固溶后水淬处理能显著提高铸态60NiTi合金的硬度,但炉冷处理却显著降低合金的硬度。400℃时效略微降低固溶后水冷合金的硬度,但长时间时效对硬度的影响不大。Ni3Ti相的大量固溶是固溶水冷处理显著提高铸态合金硬度的原因,而固溶后炉冷合金硬度下降则来源于更多Ni3Ti相的析出。60NiTi合金的硬度取决于马氏体转变发生的难易程度。 展开更多
关键词 60NiTi合金 热处理 第二相 马氏体转变 硬度
锆掺杂二氧化铀中氧缺陷扩散机制的密度泛函计算研究
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作者 张瑞 肖红星 +4 位作者 王欢 张仲 邹宇 展长勇 伍建春 《原子核物理评论》 CSCD 北大核心 2017年第3期667-671,共5页
应用基于量子力学的密度泛函计算和过渡态搜寻的CI-NEB方法,研究了锆掺杂前后二氧化铀晶格中氧空位和氧间隙本征缺陷的扩散机理,计算了扩散路径和扩散能垒。计算结果表明,锆掺杂使得氧空位缺陷〈100〉方向的扩散能垒降低了0.40 e V,氧... 应用基于量子力学的密度泛函计算和过渡态搜寻的CI-NEB方法,研究了锆掺杂前后二氧化铀晶格中氧空位和氧间隙本征缺陷的扩散机理,计算了扩散路径和扩散能垒。计算结果表明,锆掺杂使得氧空位缺陷〈100〉方向的扩散能垒降低了0.40 e V,氧间隙交换机制的扩散能垒降低了0.07 e V。锆掺杂后,氧空位远低于氧间隙缺陷的扩散能垒。最后分析了扩散过程中氧原子和金属原子之间的键长,说明锆掺杂导致点缺陷扩散能垒降低与晶格畸变密切相关。 展开更多
关键词 二氧化铀 氧缺陷 扩散
微量Ta和Zr对Fe-Cr-Al系不锈钢高温组织稳定性的影响 被引量:1
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作者 张军政 温冬辉 +3 位作者 姜贝贝 张瑞 王清 董闯 《材料研究学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期336-344,共9页
用团簇成分式方法对Fe-Cr-Al-Mo-Nb合金进行成分解析,并在此基础上确定了Fe-Cr-Al三元基础成分式Fe_(75)Al_(9.375)Cr_(15.625)(at.%),进而添加Mo、Nb、Ta和Zr元素替代部分Cr元素。采用真空电弧熔炼制备设计的母合金锭,然后进行... 用团簇成分式方法对Fe-Cr-Al-Mo-Nb合金进行成分解析,并在此基础上确定了Fe-Cr-Al三元基础成分式Fe_(75)Al_(9.375)Cr_(15.625)(at.%),进而添加Mo、Nb、Ta和Zr元素替代部分Cr元素。采用真空电弧熔炼制备设计的母合金锭,然后进行1200℃/2 h固溶处理,进而在800℃进行多道次热轧成板,再进行800℃/24 h时效处理,最后在不同温度进行高温固溶处理,研究了微量元素添加对合金高温组织稳定性的影响。结果表明,对于800℃/24 h时效的Mo/Nb/Ta/Zr合金化样品,第二相(Laves相)粒子均弥散分布于铁素体基体中。1000℃/1 h再固溶处理,使系列合金中的第二相粒子发生回溶,至1200℃/1 h固溶后只含有Mo/Nb的合金中的第二相粒子已全部溶入到基体中,而在Ta和Zr微合金化的样品中仍有第二相粒子存在于基体的晶界处,有效抑制了基体晶粒在高温下异常长大,从而提高基体的组织稳定性和合金在高温下的力学性能。 展开更多
关键词 金属材料 Fe-Cr-Al-Mo-Nb/Ta/Zr合金 铁素体不锈钢 合金化 组织稳定性 第二相析出
锆合金包壳表面涂层研究进展 预览 被引量:7
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作者 杨红艳 张瑞 +1 位作者 彭小明 王美玲 《表面技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期69-77,共9页
耐事故燃料是一种满足反应堆更多安全裕量设计要求的新型燃料元件。锆合金表面涂层研究是耐事故燃料包壳发展的一个主要方向,致力于解决高温条件下锆水严重反应的问题。该包壳具有经济性好,易于实现商业化等优点。重点阐述了锆合金包... 耐事故燃料是一种满足反应堆更多安全裕量设计要求的新型燃料元件。锆合金表面涂层研究是耐事故燃料包壳发展的一个主要方向,致力于解决高温条件下锆水严重反应的问题。该包壳具有经济性好,易于实现商业化等优点。重点阐述了锆合金包壳表面涂层制备技术和一些应用性能的研究进展,制备技术包括涂层方法、涂层厚度和涂层成分等,应用性能主要包括高温氧化和辐照性能。详细分析了锆合金表面涂层研究需要考虑的四个关键问题,即涂层材料选择、涂层工艺选择、涂层质量表征以及涂层锆包壳关键应用性能研究。涂层材料既要满足耐高温氧化性能,又要满足堆内正常运行的相关性能要求;涂层工艺应能制备出结合力好且致密的薄膜,并考虑锆包壳管涂层过程的可实现性;针对锆包壳特殊的应用环境,涂层质量表征重点关注涂层的附着力和膜致密度;涂层包壳关键应用性能主要考虑高温氧化、腐蚀、抗热冲击和腐蚀性能。综合已有研究结果,指出MAX相和金属Cr是两种有应用前景的锆包壳涂层材料,电弧离子镀技术作为锆包壳涂层工艺有一定的发展潜力。 展开更多
关键词 锆包壳 涂层 质量表征 应用性能
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Zr-0.8Sn-1Nb-0.3Fe锆合金的微观组织研究
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作者 刘臣伟 冉广 +3 位作者 雷鹏辉 刘腾蛟 张瑞 商佳程 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3313-3318,共6页
采用光学显微镜和透射电子显微镜对两种制备工艺的Zr-0.8Sn-1Nb-0.3Fe锆合金进行了微观组织分析与表征。实验结果表明增加冷轧次数与退火过程会导致锆合金的晶粒尺寸变大和不均匀化,平均尺寸从3.9μm长大到6.0μm;且析出相的尺寸变大、... 采用光学显微镜和透射电子显微镜对两种制备工艺的Zr-0.8Sn-1Nb-0.3Fe锆合金进行了微观组织分析与表征。实验结果表明增加冷轧次数与退火过程会导致锆合金的晶粒尺寸变大和不均匀化,平均尺寸从3.9μm长大到6.0μm;且析出相的尺寸变大、弥散程度降低,平均尺寸从74.6 nm长大至89.6 nm。增加冷轧次数与退火过程会使基体中的Nb进一步析出,析出相中Nb/Fe比值增加,平均值从1.17增加至1.39。2种锆合金中的析出相主要为面心立方结构的(Zr,Nb)2Fe化合物,Nb/Fe比值较低,尺寸较大。而在增加冷轧次数与退火过程的锆合金中还观察到少量密排六方结构的Zr(Nb,Fe)2析出相,Nb/Fe比值较高,尺寸较小。 展开更多
关键词 锆合金 微观组织 析出相 燃料包壳
微量元素(Hf/Ta/Nb)添加对近α-Ti合金高温抗氧化性能的影响 预览
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作者 车晋达 姜贝贝 +4 位作者 王清 张瑞 唐睿 陈国清 董闯 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2086-2092,共7页
利用“团簇加连接原子”结构模型解析典型高温近α-Ti合金Ti 1100成分,进而在此基础上添加Hf、Ta和Nb元素进行合金化,形成成分通式 [Al-(Ti13.7(Zr/Hf)0.3)](Al0.69Sn0.18Si0.12(Mo/Ta/Nb)0.03)。合金组织结构分析和高温抗氧... 利用“团簇加连接原子”结构模型解析典型高温近α-Ti合金Ti 1100成分,进而在此基础上添加Hf、Ta和Nb元素进行合金化,形成成分通式 [Al-(Ti13.7(Zr/Hf)0.3)](Al0.69Sn0.18Si0.12(Mo/Ta/Nb)0.03)。合金组织结构分析和高温抗氧化性结果表明:Hf元素的添加并未改变合金的结构和组织,在此基础上,不同配比的Ta和Nb替代Mo时合金由片层转变β组织转变为等轴α组织;系列合金在800 ℃下,Hf替代Zr后合金的抗氧化能力显著提高,Ta和Nb进一步合金化后合金的抗氧化能力进一步增强,其100 h后的氧化质量增加约为(2.2±0.2) mg/cm^2。 展开更多
关键词 近α-Ti合金 成分设计 微量合金化 高温氧化
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自拟排石汤联合针灸对肾结石治疗效果评价 预览 被引量:2
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作者 张瑞 《临床医药文献杂志(电子版)》 2016年第32期6336-6337,共2页
目的 探讨自拟排石汤联合针灸对肾结石治疗效果.方法 选取2015年4月~2016年4月我院收治的80例肾结石患者作为研究对象,将其随机分为常规组和联合组,各40例,常规组患者给予常规西药治疗,联合组患者给予自拟排石汤联合针灸治疗,对比两组... 目的 探讨自拟排石汤联合针灸对肾结石治疗效果.方法 选取2015年4月~2016年4月我院收治的80例肾结石患者作为研究对象,将其随机分为常规组和联合组,各40例,常规组患者给予常规西药治疗,联合组患者给予自拟排石汤联合针灸治疗,对比两组患者的疗效.结果 联合组患者腰腹绞痛消失时间血尿消失时间及排石时间与常规组相比明显较短,差异有统计学意义(P〈0.05).联合组患者治疗总有效率与常规组相比明显较高,差异有统计学意义(P〈0.05).结论 自拟排石汤联合针灸能有效促进患者腰腹绞痛、血尿等相关临床症状改善,促进患者排石,提升患者治疗效果,可在肾结石患者治疗中推广运用. 展开更多
关键词 自拟排石汤 针灸 肾结石 疗效
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高强铁素体时效不锈钢成分设计 被引量:2
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作者 王清 郭晓雷 +3 位作者 张瑞 王英敏 董闯 冀春俊 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期72-77,共6页
利用'团簇加连接原子'结构模型研究了铁素体时效不锈钢的成分规律,确定了BCC Fe-Cr二元基础团簇成分式为[Cr-Fe10Cr4]Cr,其中团簇为以溶质原子Cr为心的周围被10个基体Fe和4个Cr原子包围的菱形十二面体Cr-Fe10Cr4。根据团簇式和... 利用'团簇加连接原子'结构模型研究了铁素体时效不锈钢的成分规律,确定了BCC Fe-Cr二元基础团簇成分式为[Cr-Fe10Cr4]Cr,其中团簇为以溶质原子Cr为心的周围被10个基体Fe和4个Cr原子包围的菱形十二面体Cr-Fe10Cr4。根据团簇式和相似组元替代形成多元合金化的合金成分式[(Ni16-m-nCumAln)-Fe160Cr64](Cr16-o-p-q-rMooTipNbqVr)。采用铜模吸铸技术制备6 mm的合金棒,分别在1030℃、1150℃下固溶处理0.5 h并在555℃时效3 h。结果表明,合金化的系列合金在1150℃下固溶处理时能获得单一BCC结构,在此基础上时效后系列合金的硬度和强度显著提高,其中[(Ni14Cu2)-(Fe160Cr64)](Cr7Mo6Ti2Nb1)合金在时效处理后具有良好的强韧性配合,分别为HV=397 HV、σ0.2=1017 MPa和σb=1287 MPa、ε=7.7%。 展开更多
关键词 铁素体时效不锈钢 合金设计 “团簇加连接原子”模型 高强度 热处理
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