氧化钍的掺杂方式对碳化钍钨阴极微观组织与力学性能的影响

以固-固与液-固两种掺杂方式研究了氧化钍掺杂对碳化钍钨阴极微观组织与力学性能的影响。利用SEM、EDS与金相显微镜分析了碳化钍钨的显微组织,并用静压力计与冲击试验台测试了两种碳化钍钨阴极的力学性能。研究结果表明,氧化钍的液-固掺杂后钨基体中氧化钍分布的均匀性优于固-固掺杂,且碳化后钍钨阴极的晶粒尺寸明显小于固-固掺杂,抗冲击能量与静压强度均高于固-固掺杂的钍钨阴极。

铼掺杂对碳化钍钨热电子阴极微观组织与力学性能的影响

以铼酸铵为掺杂剂研究了铼掺杂对碳化钍钨阴极微观组织与力学性能的影响。利用金相显微镜研究了铼的掺杂量对碳化钍钨晶粒大小的影响,并用静压力计与冲击试验台测试分析了铼掺杂量对其力学性能的影响。研究结果表明,随着铼掺杂量的增加,碳化钍钨阴极晶粒逐渐减小,静压强度与抗冲击能量逐渐增加,当铼掺杂量超过0.5%时,晶粒大小与力学性能无明显变化。

碳化工艺对碳化钍钨热电子阴极微观组织与残余应力的影响

碳化后较大的残余应力是碳化钍钨阴极断裂的重要影响因素之一。通过优化碳化工艺研究了碳化温度与时间对碳化钍钨阴极微观组织与残余应力的影响,利用金相显微镜研究了碳化工艺对碳化钍钨微观组织的影响,采用X射线残余应力测试仪测量碳化后螺旋型阴极各圈的残余应力分布。结果表明通过优化碳化工艺能改善碳化钍钨阴极的应力分布状况,并提高碳化钍钨阴极的冲击韧性。

新型核燃料碳化钍高压相的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统地研究了高压P4/nmm相碳化钍在60～140 GPa的压强区间内的晶体结构、电子性质、晶格动力学和力学性质.结果表明:该高压相是金属且动力学稳定,稳定压强至少达到140 GPa,其中C原子与8个近邻的Th原子形成六面体结构单元,并以此为基本单元堆叠成P4/nmm相.此外,P4/nmm相碳化钍属于脆性材料,它的体积抗压缩能力和材料的刚性较强.