TRISO颗粒SiC层辐照行为与力学性能的分子动力学模拟

碳化硅(SiC)材料对TRISO颗粒的安全性能有重要影响,因此有必要对SiC层的辐照行为和力学性能进行研究。本文采用分子动力学模拟对等轴状多晶和长轴状多晶两类SiC层进行辐照行为模拟,计算发现,SiC层的辐照肿胀程度和力学性能的理论值与实验值吻合较好。通过肿胀程度、密度、原子结构类型、点缺陷演化等参量详细考察了SiC层的辐照行为。结果表明,辐照过程中的非晶化存在晶体结构转化为中间态结构,再转化为非晶结构的过程。在辐照早期,点缺陷以C空位、Si间隙原子和C反位原子为主,但在辐照剂量趋于饱和后差异逐渐消失。非晶化和点缺陷演化倾向于从晶界附近开始发展。辐照会导致SiC层力学性能的降低,但在辐照剂量趋于饱和后不再有显著影响。微观分析表明,SiC层力学性能的降低与其在外力作用下的承受能力和塑性变形程度减小、应力应变分布紊乱密切相关。研究结果有助于理解TRISO颗粒SiC层的辐照行为演化和力学性能变化的关系。

国企党建思想政治工作的研究和实践

在当前新的市场经济环境中,国有企业与其他企业之间所存在的最为主要的差别就是国有企业的发展往往都会受到国家政治发展形势的影响,所以在国有企业之中积极的落实党建思想政治工作是具有关键性的作用的,其在促进国有企业的稳步健康发展方面也具有重要的作用。在社会快速发展的影响下,我国各个部门针对性的制定除了各种政策和法规,国有企业也应当紧跟社会的发展节奏,切实地对之前党建思想政治工作进行优化完善,从而促进党建整治工作整体水平的不断提升,为国有企业的未来健康稳步的发展打下良好的基础。

气固流化床化学反应数值模拟中颗粒尺度模型研究进展

气固流化床由于其优良的气固接触效率和传热传质效率,已经被广泛应用于能源、矿冶、化工、制药等工业领域。本文针对颗粒流态化-反应系统数值模拟研究进行了综述,阐述了数值模拟的三个尺度:化学反应工程模型、双流体模型以及颗粒尺度模型。然后聚焦于基于CFD-DEM方法的变粒径颗粒流态化-化学反应过程模拟,梳理分析了6种颗粒反应模型,即均匀转化模型、缩粒反应模型、缩核反应模型、联合收缩模型、细颗粒反应模型和随机孔隙模型,并从颗粒性质变化、化学反应模型、不同尺度耦合三个角度探讨了不同的颗粒反应模型的优点和应用中的局限性,分析了跨尺度颗粒系统模拟方法的发展近况,最后讨论了CFD-DEM方法在气固流化床化学反应过程模拟的应用上未来可能的发展方向,包括颗粒尺度大规模高效计算算法、颗粒反应模型的精确化以及颗粒-气体信息传递的精细化描述方面。有助于气固流化床化学反应模拟领域的梳理和发展,尤其是可供颗粒尺度模拟领域的研究人员参考和借鉴。

碳化硅材料在核燃料元件中的应用

燃料元件是核反应堆的核心部件,其性能指标直接影响反应堆的安全性和经济性。目前轻水反应堆中存在的锆合金腐蚀、吸氢、芯-壳反应等问题以及第四代核能系统燃料元件对材料的特殊要求,使以碳化硅(SiC)为包壳或基体材料的新型燃料元件的概念设计和制备成为了核燃料元件领域的一个新的热点。基于目前的研究进展,综述了SiC及SiC基复合材料在轻水反应堆、高温气冷堆、熔盐堆以及气冷快堆中的应用。重点阐述以SiC为包壳或基体材料的不同堆型燃料元件的设计理念、结构形式、制备方法及相关性能表现,并在此基础上总结了堆用SiC材料的特性和共性问题,展望了SiC材料在核燃料元件中的应用前景和重要发展方向。

流化床-化学气相沉积技术的应用及研究进展

流化床-化学气相沉积(FB-CVD)技术是一种多学科交叉的材料制备技术,兼有流化床传热传质性能良好以及化学气相沉积均匀、产物单一等优点,在工业生产中有着广泛的应用,但因其属于交叉学科,散见于各种研究,没有进行专门的进展评述。本文拟对FB-CVD的工业应用进行专题综述,分析其发展和研究趋势。首先探讨了FB-CVD的基本原理,分别综述了其在颗粒包覆、一维纳米材料、多晶硅制备、颗粒表面改性及粉体制备等方面的应用,介绍了FB-CVD的过程模拟及反应器结构优化方面的研究进展。通过以上讨论,梳理了FB-CVD研究的科学内涵。可以看出,该过程具有明显的多尺度特征,即材料制备的微观层次、颗粒流化均匀性的介观层次以及反应器结构设计的宏观尺度。总结得出:FB-CVD技术的未来发展取决于3个尺度的耦合分析,其研究重点也应关注尺度间的相互影响效应,如材料制备的均相成核、非均相成核和颗粒流化及运动规律的相互耦合等。

HTGR包覆燃料颗粒碳化硅层细晶化研究

高温气冷堆(HTGR)是能适应未来能源市场的第四代先进核反应堆堆型之一,其固有安全性的第一道保障是使用的TRISO型包覆燃料颗粒。在TRISO型燃料颗粒4层包覆结构中,SiC包覆层是承受包覆燃料颗粒内压和阻挡裂变产物释放的关键层,制备高质量SiC包覆层是核燃料领域中的重大问题和关键技术之一。本文介绍高温气冷堆燃料颗粒的基本结构,详述制备SiC包覆层的流化床-化学气相沉积过程,提出SiC层细晶化这一研究方向,并系统阐述包覆燃料颗粒SiC包覆层细晶化的优势。在细晶化SiC材料制备方法方面,系统分析SiC粉体、陶瓷、薄膜和厚膜材料的研究现状,并结合本实验室前期研究成果提出制备细晶SiC包覆层的可行制备策略。

碳化硅基新型包覆燃料颗粒的设计及制备

TRISO型包覆燃料颗粒可将核裂变产生的气体、固体裂变产物束缚在燃料颗粒内部,是高温气冷堆安全性的重要保障。为满足未来超高温气冷堆在更高温度及更高燃耗条件下对燃料元件的要求,需对传统TRISO颗粒进行优化和改进。基于包覆颗粒的破损机制,设计了两种SiC基新型包覆颗粒,一种采用疏松SiC层替代疏松热解炭层,包覆层由内而外依次为疏松SiC层、内致密热解炭层、致密SiC层、外致密热解炭层;另一种为全SiC包覆结构,包覆层由内而外依次为内层疏松SiC层、SiC过渡层、外层致密SiC层。根据结构设计,采用流化床化学气相沉积法实验探索了疏松SiC的形成机制及包覆工艺条件,并利用SEM、XRD等进行材料分析,最终成功实现了两种新型包覆颗粒的大规模制备。更进一步,提出了全SiC基燃料元件的概念,并制备了球形和柱形全SiC基模拟燃料元件。

包覆燃料颗粒生产线压力平衡分析及系统优化

高温气冷堆使用的TRISO型包覆燃料颗粒采用流化床化学气相沉积法制备。实验研究发现,在包覆燃料颗粒的生产过程中,化学气相沉积过程的压力显著影响包覆燃料颗粒的性能指标。研究了包覆过程中反应压力的变化对包覆层的显微形貌及密度的影响规律。基于对化学气相沉积反应压力的控制需求,进行生产线全系统压力监测及分析,获得整个生产线压力平衡及稳定操作的值。对生产线进行了系统优化,提出从后端调节压力的方法,通过系统的压力平衡,实现了对反应压力的有效控制,保证了生产过程稳定性。研究结果指出,全系统压力平衡分析是一种有效的生产线评估手段,可用于故障分析排除、分级连锁设计以及系统优化等。

(Zr_(0.8)Sn_(0.2_)TiO_4(ZST)微波介质陶瓷微波烧成工艺研究

分别采用传统的电热烧结和微波烧结制备了ZST微波介质陶瓷,研究了烧结温度对介质陶瓷烧结性能、微观结构、相组成和微波介电性能的影响。结果表明:与传统电热烧结相比,在所得材料密度近似的情况下,微波烧结能降低烧结温度约70℃、缩短烧结时间2.5h,所获材料密度分布的标准差大大减小;微波烧结后材料由(Zr0.8Sn0.2)TiO4斜方晶单一晶相组成,随温度升高,无新相产生;微波烧结所得材料的晶粒尺寸均匀、结构致密;材料的介电常数和品质因数随着微波烧结温度的提高而增大,对应数值分别比传统烧结方式提高17.5%和14.3%左右。

颗粒学在高温气冷堆核能工程中的应用

梳理了高温气冷堆核能工程涉及的颗粒学问题研究内涵,对高温气冷堆核能工程中相关颗粒学相关问题进行综述,认为高温气冷堆研发过程中有很多基础理论问题和颗粒学密切相关,例如颗粒的制备、测量、流化、分选、输送、混合、碳气溶胶的凝聚和沉积等,凝炼颗粒学学科与核能工程学科的结合点。结果表明:核能工程中的颗粒学相关研究具有普遍意义,也有其自身特殊性;通过进一步深入研究核能工程中相关学科交叉切入点,可以更好地为核能安全利用服务,同时也拓展颗粒学学科的研究范围和内涵。

谈SY1228#机车大修成功的管理经验

SY1 2 2 8 #机车大修是一项非常艰苦的任务 ,我厂克服无大修能力的的弱点 ,较详细而又细致地分析了SY1 2 2 8#机车大修所必具备的每一步 ,充分考虑到每一细节 ,并且制订相应的措施 ,加强维修管理 ,取得了很好效果 ,节省了资金 ,值得推广。

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颗粒离散单元法数值模拟与典型实验对比研究

为了验证离散单元法的可靠性,尤其是Hertz-Mindlin模型参数设置的准确性,进行颗粒装填孔隙率、颗粒下落弹跳、颗粒堆积倾斜休止角3个典型颗粒行为的数值模拟及实验对比研究。结果表明:自由落体的玻璃颗粒装填后的孔隙率先随颗粒装填数量的增加而减小,然后基本保持不变,与实验结果吻合;颗粒碰撞弹跳模拟可得到和实验一致的颗粒自由落体高度变化图;颗粒的粒径越小,休止角越大,与数值模拟定量吻合,颗粒数量需要达到一定范围,休止角才能准确测量;离散单元法和Hertz-Mindlin模型的可靠性得到验证,并给出一套模拟参数设置,可用于颗粒其他行为的深入研究。

设计实验探究化学平衡原理

高考化学平衡考点考纲的要求是了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用.从高考热点看浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡的影响以及化学平衡移动中相关量变化的分析等是命题者特别青睐的考查方式.但化学平衡原理涉及的因素很多,除去外部因素外,物质本身的性质也非常重要.本文通过综合实验设计,将温度、浓度、

颗粒包覆过程的数值模拟方法比较研究

综述全颗粒和单颗粒均匀包覆的颗粒包覆研究层次;对比表面更新模型、蒙特卡罗模拟方法、分区群体平衡模型、DEM-C-PBM模型、CFD-DEM模型等包覆过程数值模拟方法,提出CFD-DEM模型是单颗粒层次的数值模拟方法;基于颗粒包覆数值模拟方法的比较分析,针对颗粒包覆过程的多场耦合特征,提出CFD-DEM-CVD多尺度模型,将宏观流体尺度、介观颗粒尺度、微观材料沉积尺度耦合起来进行包覆过程数值模拟;提出颗粒包覆过程准确数值模拟的发展趋势是基于单颗粒尺度的表面均匀包覆机理研究和基于反应器尺度的物理场分布研究相耦合的多尺度研究方法。

碳化硅陶瓷烧结助剂的作用机制与研究进展

碳化硅(SiC)陶瓷由于其优异的高温强度、抗氧化性和化学稳定性,在石油化工、航空航天和热交换器等众多领域有广泛的用途。此外,SiC及其复合材料被认为是先进裂变反应堆和未来聚变反应堆的重要结构材料。由于Si-C键的高共价键合性和低自扩散性,纯SiC的烧结极为困难,只能通过高温高压的方式进行致密化。添加烧结助剂对促进SiC的致密化、缓和烧结条件至关重要。本文阐述了烧结助剂存在条件下碳化硅陶瓷致密化的热力学条件,总结了不同烧结机制下烧结助剂的作用机理。从助剂种类的角度综述了目前碳化硅陶瓷烧结领域的常用助剂体系及其研究进展,并展望了碳化硅致密化研究的发展方向。

流化床-化学气相沉积法连续制备SiC纳米线

采用流化床化学气相沉积法,以甲基三氯硅烷为前躯体,二茂铁为催化剂成功制备出SiC纳米线。利用X射线衍射仪分析产物的物相,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察样品的显微形貌。结果表明,在1200 ℃的制备条件下,所得纳米线为立方相β-SiC,纳米线直径为50-100 nm,长度大于100μm,具有非常高的长径比。单根纳米线具有单晶特征,生长方向为<111>方向,并存在堆垛层错。提高制备温度至1300 ℃,在所制备的纳米线中,还发现了竹节状和堆垛状纳米线,表明流化床体系中复杂的沉积环境。通过连续的气体载带,可以实现SiC纳米线的连续制备,在50 mm直径的流化管中可获得2.0 g/h的产量。通过后续优化和放大,本方法具有非常好的工业化前景。

碱熔-碲共沉淀-ICP-AES法测定二次资源物料中的钌

建立了碱熔分解样品、碲共沉淀分离,电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定含钌二次资源物料中钌含量的方法。对样品分解、钌的分离和测定、方法准确度和精密度进行了研究。约0.5g粉末样品与5g的过氧化钠混匀,于730℃马弗炉中熔融25min,冷却后用水浸出,盐酸酸化,加氧化剂使钌保持较高价态,用碲共沉淀法分离钌,ICP-AES测定钌含量。样品加标回收率98.8%~99.8%,相对标准偏差(RSD,n=9)为:0.3%~1.0%,方法快速、简便,已应用于生产测定。

SiC晶须-ZrO_(2)相变协同强韧化碳化硅陶瓷

以Al_(2)O_(3)和ZrO_(2)作为复合烧结助剂,在1800℃、30 MPa的条件下,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备高致密的SiC陶瓷。研究碳化硅晶须(SiC_(w))的不同添加量对SiC陶瓷微观结构、相组成和力学性能的影响。研究结果表明,样品主要包含β-SiC、t-ZrO_(2)、m-ZrO_(2)三种晶相。SiC_(w)的添加会阻碍SiC晶粒的生长,适量的SiC_(w)的添加,可显著提高样品的综合力学性能,当SiC_(w)含量为20 wt.%时,样品的断裂韧性和抗弯强度分别达到5.35 MPa·m^(1/2)和650 MPa。裂纹扩展路径表明,样品存在由SiC_(w)和ZrO_(2)协同作用引起的裂纹偏转和裂纹桥接等增韧机制,因而其强度和韧性获得了提高。

电感耦合等离子体发射光谱法测定三氯化钌溶液中杂质元素含量

建立电感耦合等离子发射光谱仪测定三氯化钌溶液中杂质元素含量的方法.通过加入氧化剂将钌基体转化为四氧化钌挥发以消除基体干扰,优化了氧化剂、酸度、测定谱线等试验条件,结果表明,各杂质元素测定结果相对标准偏差(RSD,n=7)均小于5.00%,方法加标回收率为90.0%~106.0%.方法准确度高,重复性好,能满足实际生产需求.