核电站结构材料的锌离子注入电化学研究

应用电化学方法研究了锌离子注入(zinc injection)技术对核电站结构材料,如304L不锈钢、316L不锈钢和600合金在高温水中形成氧化膜的电化学性能影响.锌离子注入压水堆(PWR)一回路技术可有效减少材料应力腐蚀破裂(stress corrosion cracking)和职业辐照.用动电位扫描法检测材料氧化膜的自腐蚀电位与腐蚀电流,根据Mott-Schottky曲线分析Zn离子注入对材料氧化膜半导体性质的改变.SEM和XPS观察与检测试样表面形貌及其组分.在Zn离子参与的金属氧化膜生成过程中,可生成Zn-Ni-Cr-Fe氧化物,从而提高了材料的抗腐蚀能力及改变氧化膜的半导体性质.

锌离子注入铌酸锂晶体的光谱特性

利用离子注入技术和氧气氛围高温退火制备了不同掺锌剂量的铌酸锂样品,并研究了锌离子浓度以及退火状态对铌酸锂晶体紫外和红外波段特性的影响。紫外波段,锌离子的注入使铌酸锂晶体的吸收边红移,退火后吸收边均与纯铌酸锂晶体的相同,锌离子的注入降低了铌酸锂晶体的透射率;红外波段,纯铌酸锂晶体分别在3486 cm-1、2851 cm-1和2917 cm-1处出现主次吸收峰,掺锌样品的主吸收峰位置与纯铌酸锂晶体相比发生微小的红移,X切向铌酸锂样品有明显的次吸收峰,而退火前Z切向铌酸锂样品的次吸收峰不明显,退火后吸收峰变锐利。锌离子的注入以及退火状态对铌酸锂晶体的透射率有影响,分别增强和减弱X切向和Z切向铌酸锂晶体的透射率。

新型医用镁钙合金锌离子注入改性及其腐蚀行为研究

从冶金学和生物学两方面综合考虑,熔炼出力学性能可满足硬组织植入材料要求的新型医用镁钙合金,并通过Zn离子注入进行了表面改性。采用显微组织观察和力学性能测试对离子注入前后材料的耐蚀性进行了研究。结果表明,随着钙含量的增加,镁钙合金压缩及弯曲模量提高,而压缩及弯曲强度和变形能力略有下降。Zn离子注入后,镁钙合金表面硬度和弹性模量略有增大。合金化和热处理可有效提高镁钙合金在模拟体液(SBF)中的极化阻力(Rp);离子注入后极化阻力下降,但利于镁钙合金表面稳定保护层的形成而使其耐蚀性提高。

Zn离子注入对核电站结构材料腐蚀性能的研究进展

锌离子注入技术是核电厂用于抑制职业辐射照射的有效手段,在减少职业辐射照射剂量的同时,也增加了核电站结构材料的耐腐蚀性能。文章综述了锌离子注入技术对核电站的结构材料不锈钢,镍基合金腐蚀性能研究的进展,主要通过光电化学方法和半导体性质进行分析锌离子对不锈钢镍基合金耐腐蚀性。

压水堆一回路注锌条件下硅酸锌沉积的热力学分析

锌离子注入技术可有效减少压水堆一回路腐蚀和职业辐照剂量。但当燃料棒上发生过冷沸腾时,注入的锌离子具有与一回路冷却剂中的微量硅在燃料棒上形成硅酸锌沉积,导致燃料包壳温度升高及腐蚀加剧的风险。通过热力学方法计算锌注入条件下Zn_(2)SiO_(4)的溶解度,分析了Zn_(2)SiO_(4)的沉积风险。溶解度计算结果表明,锌离子注入量为40×10^(-9),一回路冷却剂中含硅量限值为1×10^(-6)时,不形成Zn_(2)SiO_(4)沉淀;但当燃料棒表面锌和硅的浓缩倍率达到10倍时,就会有Zn_(2)SiO_(4)沉积的风险。