SiC复合包壳在辐照后LOCA工况下的热力耦合行为及其影响机制研究

碳化硅(SiC)复合包壳的热-力学性能和抗辐照性能较强,是一种优异的轻水堆事故容错燃料包壳,其结构完整性对反应堆安全运行至关重要.本文综合考虑各层材料的辐照效应,开展了SiC复合包壳在轻水反应堆稳态运行1146天后发生失水事故(Loss of Coolant Accident,LOCA)期间的热-力耦合行为数值模拟,获得了CVD-SiC单质层的第一主应力分布和演化规律,并对应力演化的影响机制开展了分析.结果表明:LOCA期间内部CVD-SiC单质层的最大拉应力先迅速增加,后缓慢增加,存在开裂的风险;包壳外压降低是内部CVD-SiC单质层最大拉应力及复合材料层损伤因子快速增加的重要原因;内压随着温度的升高而增大,是内部CVD-SiC单质层最大拉应力及复合材料层损伤因子继续增加到峰值的原因;复合包壳管在稳态运行阶段存在较大的径向温差,由于LOCA初期温差的降低引起的热应力对内部CVD-SiC单质层的最大拉应力也产生了显著的影响,有望通过提高碳化硅纤维增强复合材料的热导率来降低复合包壳管的失效风险.

复合包套轧制工艺对难变形高温合金GH720Li组织的影响

研究了复合包套轧制工艺对难变形高温合金GH720Li组织的影响.结果表明:采用复合包套变形可以有效控制合金的轧制温度,减少轧辊与钢锭的摩擦力,改善难变形合金的表面质量及变形组织均匀性,防止轧制过程开裂.随着轧制变形量的增大,铸态GH720Li合金粗大的柱状树枝晶组织充分破碎,热变形后合金轧态晶粒度为ASTM5级,一次γ′相尺寸约为0.46μm,同时消除了低倍粗晶现象.经过热处理后GH720Li合金晶粒度为ASTM4级,改善了强化相γ′相的大小、数量及其分布状态,获得了良好的力学性能.

SiO_2/Al_2O_3复合包覆TiH_2颗粒发泡剂的制备

采用非均匀成核法制备包覆有SiO2和Al2O3的TiH2发泡剂,观察了包覆层形貌,进行了释氢实验。结果表明:SiO2/Al2O3的包覆层均匀、致密,形成内松外紧的结构,具有较大的热阻,降低了TiH2表面的热流密度,有效延迟释放氢气时间达160s。

包覆量对铝酸锶复合包覆效果的影响

目的对铝酸锶进行复合包覆处理,以提高荧光粉的抗水解性能。方法采用液相水解法在铝酸锶表面包覆SiO2/Al2O3膜,并对膜层进行耐水性、发光性能测试及形貌分析,研究包覆量对包覆效果的影响。结果包覆量对包膜效果有着重要的影响。包覆量太低,荧光粉的耐水性能受到限制,很容易发生水解;包覆量太高,会影响荧光粉的发光性能,发光亮度降低。结论要想得到包膜效果较好的产品,SiO2和Al2O3占铝酸锶的质量百分比最好控制在5%左右。

SiO_2/Al_2O_3复合包覆TiH_2颗粒的制备及释氢性能的研究

采用非均匀成核法,通过控制滴加反应物的速度、pH值等,实现SiO2和Al2O3在TiH2颗粒表面形核,制备包覆有SiO2和Al2O3的复合型TiH2发泡剂.观察了包覆层形貌,进行了释氢试验.实验结果表明:SiO2/Al2O3包覆层平滑、分布均匀,形成内松外紧的结构,使得释氢时间达到120s.

复合包膜半胱胺制剂对肥育牛肥育效果的影响

选择体重、品种相近的肥育公牛45头,随机分为3个处理,即对照组、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组(日粮中分别加入50%的半胱胺制剂150mg/kg和300mg/kg),进行为期75d的饲养试验。结果表明:试验期平均日增重试验Ⅰ、Ⅱ组分别比对照组提高6.24%、7.43%(P<0.05),试验Ⅰ、Ⅱ组间差异不显著。精料增重比试验Ⅰ、Ⅱ组分别比对照组提高5.95%、7.14%(P<0.05),试验Ⅰ、Ⅱ组间差异不显著。试验期试验Ⅰ、Ⅱ组每头育肥牛分别增加育肥效益35.40元和37.20元。

大豆分离蛋白与小麦面筋蛋白共混的可食性复合包装膜研究

采用正交实验方法制备加入丙酸钙的大豆分离蛋白(SPI)与小麦面筋蛋白(WGP)复合薄膜,从力学性能、透水性、透氧性理化指标方面来比较蛋白质复合膜性能的优劣,结果发现,SPI WGP复合膜性能比较优异,从中找出最优化的水平组合。

复合包套模锻新工艺

复合包套由金属套与隔热片组成，运用复合包套模锻可获得理想的锻造温度，降低变形抗力，细化晶粒；消除锻造裂纹，改善锻件性能，提高模具寿命。西南铝加工厂运用复合包套模锻新工艺首次在国内实现了大型难变形金属精密锻件的生产。

复合包套模锻新工艺研究

复合包套由金属套和隔热层组成.用复合包套模锻可获得理想的模锻温度、降低模锻时的变形抗力、细化锻件的晶粒、消除锻造裂纹、改善锻件性能、提高模具寿命等效果.本研究是应用复合包套模锻的方法,在300MN水压机上成功地生产出需500MN水压机才能生产的难变形合金的大型精密模锻件.

19芯Fe/Cu复合包套二硼化镁超导线制备及其超导性能研究

采用In-Situ PIT方法,以工业级低纯度B粉(92%)和镁粉(99%)为原料制备了19芯Fe/Cu复合包套MgB2超导线。断面扫描电镜观测表明,超导线内部超导芯分布排列均匀,Fe层都能完好包围MgB2芯体,Fe与Cu层结合紧密,填充因子0.17。750℃热处理1h后,样品超导转变温度Tc(onset)=33.5K,转变宽度ΔTc=4.8K。X光衍射检测发现,MgB2超导相中不存在其它Mg-B化合物杂项,但含有少量MgO和FeB2。多芯化后,超导芯中FeB2略有增加。四引线Ic测试发现,19芯样品在4.2K,4T时,临界电流密度为5622A/cm2,比单芯样品14400 A/cm2降低约2/3。

SiC复合包壳瞬态条件下的热力学性能模拟

福岛事故后,核电站的安全成为首要关注的问题,耐事故燃料(ATF)在此背景下被提出来,并成为核燃料领域新的研究热点,SiC因其优良的辐照稳定性和耐腐蚀性能成为ATF重要的候选包壳材料。SiC复合包壳在结构形式和材料属性方面与Zr合金包壳存在显著差异,现有燃料性能分析程序/方法主要是针对锆-二氧化铀燃料系统开发的,不适用于SiC复合包壳的性能模拟或分析评价。本文采用有限元分析方法,模拟了SiC复合包壳在稳态和瞬态下的热力学行为。模拟结果显示,稳态条件下反应堆运行到70d时,包壳温度达到稳定状态,同时内外表面应力达到最大值;功率瞬态导致包壳内外表面温度升高,同时应力分布也对应出现明显变化。

复合包膜甜菜碱对夏季奶牛产奶性能及血液生化指标的影响

选取36头泌乳中期的荷斯坦奶牛,随机分为3组,即基础对照组、试验Ⅰ和Ⅱ组,分别添加10、20和30 g.d-1复合包膜甜菜碱于奶牛全混合日粮中.于试验前、中期和后期在牛尾静脉采集血液,测定血液指标,研究复合包膜甜菜碱对夏季奶牛的产奶性能及血液指标的影响.结果表明:三组奶牛的产奶量差异不显著(P>0.05),Ⅰ和Ⅱ组的产奶量分别比基础对照组提高0.58和1.17 kg.d-1;三组奶牛乳脂含量、乳蛋白含量和体细胞数的变化均不明显,各组之间的差异均不显著(P>0.05);试验期间,三组奶牛血浆中的葡萄糖浓度较试验前均有增加,血浆中的乳酸脱氢酶、肌酸磷酸激酶和碱性磷酸酶活性均下降后上升;试验中期,Ⅱ组奶牛血浆中的总蛋白含量显著低于基础对照组(P<0.05);试验末期,Ⅰ和Ⅱ组奶牛血浆中的总蛋白和白蛋白含量低于基础对照组(P>0.05),Ⅰ组血浆中的尿素氮含量高于基础对照组(P>0.05),Ⅱ组尿素氮含量低于基础对照组(P>0.05).由于试验缺乏空白对照组,因此不同添加量的复合包膜甜菜碱对奶牛的产奶性能及与能量代谢有关的血液指标无显著影响,但Ⅱ组产奶量较高;与Ⅰ和Ⅱ组相比,基础对照组有积累血浆中总氮的趋势.

Waspaloy高温合金涡轮盘复合包套锻压工艺仿真

建立了Waspaloy高温合金材料流变应力本构模型以及高温合金涡轮盘复合包套锻压工艺有限元仿真模型,利用Deform 3D有限元软件研究了包套厚度、绝热材料和工艺参数对高温合金成形特性的影响。结果表明:适当增加复合包套厚度、提高开锻温度均可使坯料获得均匀的温度场,降低变形抗力与成形载荷,同时避免模具温度过高,提高了模具使用寿命;研究还表明包套材料导热系数对坯料温度场、应力场和载荷的影响较小。

孔隙特征对碳化硅复合包壳等效杨氏模量的影响

碳化硅复合材料具有良好的热稳定性、机械稳定性和化学稳定性,因此成为一种重要的核电站耐事故燃料候选包壳材料。现有工艺制备碳化硅复合材料会产生一定量的孔隙,这些孔隙对碳化硅复合包壳的力学性能产生不利影响。为探究孔隙特征对碳化硅复合包壳等效杨氏模量的影响,使用有限元分析软件COMSOL中APP开发模块,采用Java编写孔隙的随机生成算法,通过设定碳化硅复合材料的孔隙率、孔隙分布和孔隙尺寸等参数,生成不同孔隙特征的碳化硅复合包壳模型,定量地计算相应碳化硅复合包壳的等效杨氏模量并研究不同孔隙特征对等效杨氏模量的影响。研究结果显示:使用COMSOL计算软件可以较为准确地计算碳化硅复合包壳的等效杨氏模量,当孔隙分布和尺寸不变时,随着孔隙率的增加,等效杨氏模量基本呈线性降低。当孔隙率不变时,孔隙分布与孔隙尺寸对等效杨氏模量的影响不大。

氟化铝/硼酸复合包覆LiNi_(0.83)Co_(0.12)Mn_(0.05)O_(2)的制备及性能

高镍三元材料(LiNi_(1-x-y)Co_(x)Mn_(y)O_(2),NCM,x+y≤0.4)能量密度高、成本低,但存在容量衰减快、存储过程中产气等问题。金属氟化物常用来包覆正极材料,以改善电化学性能,但存在处理过程繁琐、包覆层不均匀和易生成强腐蚀性气体等缺陷。通过简单高效的球磨法,在高镍三元正极材料LiNi_(0.83)Co_(0.12)Mn_(0.05)O_(2)表面包覆薄且均匀的氟化铝(AlF_(3))和硼酸(H_(3)BO_(3))涂层。该复合涂层没有影响材料的层状结构,有利于Li^(+)的嵌脱。均匀致密的涂层可充当保护层,阻挡电解液腐蚀,减轻电极与电解液之间的副反应。以0.2 C在2.50~4.25 V充放电,AlF_(3)和H_(3)BO_(3)复合包覆正极的比容量提高到205.3 mAh/g,未改性材料为198.0 mAh/g;组装的软包装电池70℃满充存储7 d后的热测体积增长率最低仅有10.6%,低于同组分的商业化产品(40.7%),说明产气量更少。

氟化物和硼酸复合包覆对高镍正极性能的影响

高镍三元材料能量密度高和成本低,但使用中经常遭受性能衰退问题,这限制了其大规模应用。金属氟化物经常被用来包覆正极材料以改善其电化学性能,但其制备过程复杂、包覆层不均匀、可能生成强腐蚀性气体等。提供了一种简单通用的复合包覆策略,实现了高镍三元正极材料的均匀包覆并增强了其电化学性能。利用一步球磨法在高镍材料表面包覆了薄且均匀的氟化铈和硼酸锂涂层。该复合涂层没有影响材料的层状结构,反而促进了Li^(+)的脱出和嵌入过程。同时,均匀致密的涂层可以充当保护层以阻挡电解液腐蚀,减轻了电极与电解液之间的副反应带来的不利影响。因此,改性正极发挥了205.1 mAh/g的高比容量(裸样为198.0 mAh/g)和45℃循环300次后91.5%的容量保持率(市售样品为88.3%)。进一步使用其他常见的氟化物代替氟化铈,达到了类似的改善效果,特别是存储产气性能。这为设计商业化应用的高镍正极材料提供了一条通用的思路和有益的借鉴。

复合包覆技术在海港工程中的防腐蚀应用

介绍了复合包覆技术在防腐蚀领域的应用情况。介绍了海工结构成熟的复合包覆材料及其特点、施工技术及质量检测要求。还结合中外工程实例,对复合包覆技术在实际工程项目中的方案设计、跟踪监测情况及长期应用效果进行了介绍。

不同有机微矿复合包对生长肥育猪生长性能的影响

试验旨在探讨3种不同有机微矿复合包与无机微矿复合包对生长肥育猪采食量、日增质量、腹泻率、病死率、皮毛外观、粪便颜色和粪便稀稠度的影响。试验选取112头初始均质量约为35 kg的(杜×长×大)三元杂交生长肥育猪,随机分为4个处理组,每组4个重复,每重复7头猪。对照组饲喂基础日粮和无机微矿复合包;试验A、B和C组的营养成分分析保证值无明显差异,而不同组所采用的有机微矿来源不同,品质各异。所以可能导致试验结果各组间出现明显差异。在采食量方面,试验A、B和C组的采食量较对照组分别提高4.14%、1.38%和5.52%,而试验C组采食量较A组提高1.32%,较B组提高4.08%;在日增质量方面,试验A、B和C组的日增质量较对照组分别提高18.87%、18.87%和22.64%,A与B组的日增质量无明显差异,但试验C组较试验A和B组都明显提高3.17%;从对皮毛外观的评价来看,试验A、B和C组的被毛指数较对照组改善了11.66%、19.79%和24.03%;对粪便颜色由重到轻的观察,对照组>试验A组>试验B组>试验C组;对粪便稀稠度由差到好的评价:对照组>试验A组>试验B组>试验C组;对生长肥育猪腹泻率和病死率的观察,试验A、B和C组的腹泻率和病死率明显低于对照组,而试验B组的腹泻率又高于A和C组。

LOCA事故下碳化硅复合包壳失效概率计算

碳化硅(SiC)复合包壳是未来轻水堆耐事故燃料(Accident Tolerant Fuel,ATF)包壳候选方案之一。本文主要研究了在失水事故(Loss Of Coolant Accident,LOCA)下双层SiC结构包壳的失效概率问题。基于SiC复合材料包壳失效概率计算方法,采用准稳态方法模拟计算了瞬态工况下的SiC复合材料包壳失效概率。通过分析各种应力在事故工况下的占比,对Weibull分布的两个特征参数进行敏感性分析;研究了不同燃耗对于失效概率的影响,模拟了在不同层厚比下包壳的失效概率。结果表明:复合层所占比例的变化、Weibull参数改变、在不同燃耗下发生LOCA事故,对于SiC复合材料包壳的瞬态失效概率都有着较为明显的影响。本文的研究有助于耐事故燃料包壳的开发与设计,为SiC复合材料包壳失效概率的进一步研究提供参考。

纤维增强复合包覆层的研究与应用

本文介绍我院利用玻璃钢的特性，开发纤维增强复合包覆层在海港工程钢管桩及混凝土桩桩基防腐蚀技术开发及应用。从它的耐候性、耐海水特性及使用寿命推测和大量重点工程应用成果，我们认为它在港工码头桩基、高速公路桥墩、石油及天然气管道防腐工程都具有极大的推广应用价值。