新型Ni55Fe35Si10钎料对1Cr18Ni9Ti不锈钢的真空钎焊

采用新型三元不含B元素的Ni55Fe35Si10钎料对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行润湿试验及搭接钎焊试验研究.试验在真空钎焊炉中进行,保温温度分别为1 180℃和1 220℃,保温时间为10 min.对所得润湿试样进行润湿角测量,并用扫描电镜和能谱对钎焊试样微观组织和元素分布行为进行观察和分析.最后,采用显微硬度计测量搭接试样界面硬度的分布趋势.研究结果表明:钎料在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面具有良好的润湿能力,在1 180℃和1 220℃时润湿角分别为14.8°和13.1°.钎焊温度增加时,界面金属间化合物数量减少,改善了接头组织,金属间化合物表现出较高的显微硬度值.

PAX-2阴离子交换树脂分离测量水泥固化体浸出液中的55Fe

建立了放射性废物水泥固化体浸出液中55Fe的分析测量方法。先用NaOH共沉淀水泥固化体中的55Fe,再用PAX-2阴离子交换树脂分离纯化,纯化后的55Fe用液体闪烁计数器测量。讨论了PAX-2树脂的最优纯化条件,选择了10.0 mol/L和6.0 mol/L HCl淋洗树脂去除干扰元素。此外,在上述条件下,55Fe的干扰元素Ni、Mn、Cr的去污因子高于10000,Co和Zn的去污因子分别可达769和629。采用一系列水泥浸出液样品标记比活度为16~39 Bq/g的标准55Fe及空白样品进行验证,结果表明:55Fe的平均回收率为76%±2%,测量1 h的最低探测限为0.018 Bq/g。

压水堆核电厂液态流出物中55Fe的排放与监测方法

本文调研分析压水堆核电厂液态流出物中排放55 Fe的来源、排放的统计参考值和55 Fe的分析方法,提出开展核电厂液态流出物中55 Fe监测的建议。统计分析了美国41座压水堆核电厂在2005~2017年液态流出物中55 Fe的排放量,其发电量归一化排放量的几何平均值范围为5.18×10-6~8.14×10-5 GBq/GWh,所有压水堆电厂液态流出物中55 Fe排放量的几何平均值为1.52×10-5 GBq/ GWh,各年度55 Fe排放量在液态流出物中占比在12%以上,排第1至第4位。根据我国典型压水堆核电厂液态流出物排放体积,估算了液态流出物中55 Fe的排放浓度,约10.7 Bq/L。建议推进核电厂液态流出物中55 Fe监测方法的建立和完善。通过对55 Fe监测方法的调研,推荐采用固相萃取树脂的快速分析方法。

闪烁液及淬灭校正方法对液闪测量^(55)Fe的影响

为了优化液体闪烁计数器(LSC)测量^(55)Fe的条件,测试了三种商用闪烁液和两种淬灭校正方法对LSC测量^(55)Fe的影响。配制与放化处理后基质相同的^(55)Fe样品进行测量,三种闪烁液中,Ultima Gold AB样品装载量最大;在不同混溶比条件下,Ultima Gold LLT探测效率最高、最低检测限最小,混溶比为1∶4时,Ultima Gold LLT的探测效率最大为49.1%,同时最低检测限最小为0.12 Bq;若样品采用与淬灭标准源不同的闪烁液,对结果的准确度会造成一定的影响,在实验条件下活度测量值与标称值最大平均相对偏差绝对值为3.55%。对比tSIE法和TDCR法两种淬灭校正方法,TDCR法能够消除由于颜色和化学淬灭同时存在对^(55)Fe液闪测量结果所造成的影响,是测量^(55)Fe准确性更高的方法。通过加标样品验证,颜色及化学淬灭校正曲线得到的测量值与预期值的相对偏差分别为-0.35%~0.40%、-0.91%~-0.16%。

液体闪烁法测量退役混合土中^(63)Ni和^(55)Fe

为监测退役核设施中的放射性及其排放,将经过400℃灰化4 h后的样品,用浓盐酸、浓硝酸及氢氟酸的混合酸溶解后加热至干燥,用9 mol/L盐酸溶解,处理后用氢氧化钠沉淀、阴离子交换色谱法及镍特效树脂萃取分离纯化^(63)Ni和^(55)Fe,再用液体闪烁法进行测量,建立了一种反应堆退役混合土样品中^(63)Ni和^(55)Fe的分析方法。结果表明,最终稳定Ni、Fe的回收率分别达98.8%和95.8%,对^(63)Ni的最小探测限和最小可探测活度分别为208(计数)和0.041 Bq,对^(55)Fe的最小探测限和最小可探测活度分别为208(计数)和0.144 Bq,实际样品的^(63)Ni、^(55)Fe活度浓度分别为76.9和30.4 Bq/g。采用标准土壤物质进行回收率模拟实验,达到了95%以上的回收率。分别进行了碱沉淀法、阴离子交换色谱法从多种元素中分离Ni、Fe的实验,其中氢氧化钠沉淀法在pH值处于8.7~11.1时便可以有效使Ni、Fe共沉淀,并去除大部分Re、Sr和全部Cs;阴离子交换色谱法洗脱的镍组分中对Co、Fe、Zn的去污因子均在660以上,铁组分中对Co、Eu、Mn、Ni、Sr、Zn、Zr的去污因子均达2000以上。还分别考察了DMG沉淀法和镍特效树脂法对Ni的纯化效果,DMG沉淀法的Ni回收率为87.14%,镍特效树脂法在镍-干扰元素比例达10∶1以上时,Ni的回收率即接近100%,且干扰元素如Ba、Eu、Fe、Mn、Sr的去污效果达到最佳,因此在使用镍树脂前,宜采用其他方法(如碱沉淀法、离子交换树脂法)进行初步分离。建立的方法操作简单,回收率高,能够满足监测退役核设施中^(63)Ni和^(55)Fe的需求。

核电厂液态流出物中^(55)Fe和^(63)Ni的联合分析

^(55)Fe和^(63)Ni的测量对核电厂液态流出物的排放监测具有十分重要的意义。本工作建立了一种核电厂液态流出物样品中^(55)Fe和^(63)Ni的联合分析方法,通过氢氧化铁和氢氧化镍沉淀富集^(55)Fe和^(63)Ni,再以TRU树脂和镍树脂分离^(55)Fe和^(63)Ni,用低本底液体闪烁谱仪进行测量,并对相关测量条件进行分析研究。当样品用量为1.0 L、测量时间为60 min时,该方法对^(55)Fe的探测下限为0.06 Bq/L,对^(63)Ni的探测下限为0.02 Bq/L,满足核电厂液态流出物中^(55)Fe和^(63)Ni的分析要求。

BESⅢ MUON气体监测器的研制与安装测试

研制计数管监测器,通过监测55Fe 5.9keV X射线光电峰,实时监测BESⅢMUON探测器的气体配比。经过系列实验研究了计数管的各种性能,明确其工作模式为有限正比模式;选取最佳工作高压保证监测器可以长期稳定运行。基于LabVIEW和ROOT编译了集成的PCI数据获取系统,实时在线显示监测结果。根据电子学信号特点,合理安装监测器高压、气体、电子学,减小测试系统开支。完成安装调试后进行长时间监测,并报告了初步的测试结果。

^(55)Fe液闪计数分析样品源制备方法

利用CIEMAT/NIST方法在液体闪烁计数装置上测量放射性核素55Fe,高质量样品是得到好的测量结果的关键。影响样品源质量的因素有闪烁液的选择,混合物的兼容性、均匀性、稳定性、放射性活度以及液闪计数瓶。在Ultima–GoldAB闪烁液中进行混合物配方试验,优化液体闪烁计数性能,完善满足测量需要的样品源制备方法和影响因素的解决办法,得到55Fe探测效率为0.48的理想结果。

^(55)Fe溶液活度测量国际比对

首次用CIEMAT/NIST方法参加了BIPM(国际计量局)组织的55Fe放射性溶液活度测量国际关键比对,用该方法获得的测量结果与比对结果平均值在0.5%内一致,验证了我国放射性活度国家基准量值的国际等效性。

^(55)Fe液体闪烁样品源的研制

介绍55Fe液体闪烁样品源的制源体系,通过制源方法的改善来达到提高样品源测量效率的目的,使测量效率达到40%以上的国际先进水平。

BESⅢ漂移室监控正比计数器全能光电峰位的自动寻峰

报导BESⅢ漂移室监控正比计数器55Fe 5.9keV X射线能谱的全能光电峰位采用单纯形法的自动寻峰。此软件应用于BESⅢ漂移室监控系统,符合自动化运行的要求,有很好收敛特征,起到实时、精确监控作用。

低能X射线替代^(55)Fe测厚的研究

对比分析了X射线和55Fe对物体厚度测量的原理以及在实际应用中的优缺点,介绍了X射线测厚仪的结构构成,各部分实现原理和具体实现方案、措施,并针对X射线和55Fe的现场测厚进行对比实验。

Gd_(55)Fe_(30)P_(15)非晶条带的磁热效应

采用熔体快淬法制备了Gd55Fe30P15合金条带,利用X射线衍射仪(XRD)分析了合金的相结构,通过综合物性测量系统(PPMS)研究了合金的居里温度及磁热效应。研究结果表明,Gd55Fe30P15合金条带是完全的非晶态,其居里温度TC为240K,在居里温度附近发生的磁性转变为二级相变;在5T外场下,最大等温磁熵变为2.73 J/kg.K,低场下,在185～295K宽温区出现一个磁熵变平台;高场下185～270K宽温区出现一个磁熵变平台,从而能够满足磁Ericsson型磁制冷机的要求。

放射性核素^(55)Fe和^(63)Ni测定方法研究进展

对国内测定放射性核素^(63)Ni及国外测定放射性核素^(55)Fe和^(63)Ni的测定方法的研究进展进行了综述(引用文献30篇)。

Mn-B_4C-SiC对中频熔敷Fe55合金覆层耐磨性能的影响

在混有固定比例焊剂431、硼酐和冰晶石的Fe55合金粉末中添加Mn、B4C和SiC,采用中频熔敷技术在42CrMo钢基体上制备Fe基合金熔敷层。通过硬度正交试验,确定最优的Mn、B4C和SiC添加比例,并分析Mn、B4C和SiC对熔敷层性能的影响。结果表明,添加Mn、B4C、SiC的Fe基合金熔敷层,其硬度可达62.6 HRC;当Mn、B4C、SiC的添加量分别为8.0%、2.5%和5.5%时,熔敷层的硬度和耐磨性最好。

二氧化碳堆焊铁基合金组织和性能的研究

为了进一步提高Fe55自熔性合金粉末的性能,利用二氧化碳保护焊在45#钢上堆焊Fe55自熔性合金粉末以及Fe55与碳化钨、碳化硅的混合粉末。利用XJL-02A金相显微镜对焊缝区的显微组织进行观察对比,采用2500PCX-ray衍射仪对堆焊层金属的物相成分进行分析,对堆焊层的显微硬度、耐磨性进行测试。结果表明,Fe55+15%W+6%SiC堆焊层与基体实现了冶金结合,堆焊层组织为马氏体和残余奥氏体,并有W3Cr12Si5、Cr3Si等增强相。显微硬度达913HV,耐磨性较Fe55提高2倍。

不同热源加热对铁基合金层组织和耐磨性能的影响

利用中频感应炉和二氧化碳焊机两种不同热源在45钢上堆焊Fe55自熔性合金粉末与碳化钨、碳化硅的混合粉末,并利用XJL-02A光学金相显微镜、2500PC X-ray衍射仪对堆焊层金属的物相成分进行分析,并测试耐磨性和显微硬度。研究表明:铁基合金熔敷层组织主要为马氏体,在不同热源的加热下,合金组织的物相成分不尽相同,所获得的显微硬度和耐磨性也各不相同。

K Shell Fluorescence Parameters by Impact of 5.96 keV Photons on Ti and Its Compounds

K shell fluorescence parameters of pure Ti and some of its compounds have been determined experimentally using an Ultra-LEGe detector with resolution 150 eV at 5.9keV.The samples were excited 5.96 keV photons emitted from a ^(55) Fe radioisotope source with 50 mCi activity.The experimental values of the K shell fluorescence parameters have been compared with the experimental and theoretical values available in the literature for pure Ti.

Cu含量对Ni_(55)Fe_(18)Ga_(27)合金结构和磁性的影响

系统研究了Cu分别替代Fe和Ni对Ni_(55)Fe_(18)Ga_(27)结构和磁性的影响.结果表明:熔炼Ni_(55)Fe_(18-x)Cu_xGa_(27 )(x=1, 2, 3, 4)虽仍为奥氏体相结构,但伴有γ相出现;居里温度随Cu含量增加而降低,这是由于Cu掺杂引起过渡金属近邻原子间相互交换作用减弱所致;交流磁化率随Cu含量增加而降低,原因在于Fe是磁性的主要贡献者,Cu替代Fe会削弱Fe的磁矩,从而导致合金磁性降低.熔炼、退火和甩带Ni_(51)Cu_4Fe_(18)Ga_(27)均存在马氏体相变.熔炼样品马氏体相变温度最高,退火和甩带样品基本相同.这一特点表明热处理方式能够改变原子排列的有序度,因此可以通过改变热处理方式来调控马氏体相变温度.

VC对Fe55喷焊层组织及磨损性能的影响

采用等离子喷焊技术在Q235钢表面制备了Fe55合金喷焊层。借助金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机,研究了不同VC添加量下喷焊层的显微组织、物相、硬度变化及磨损性能。结果表明:未添加VC时喷焊层表层组织主要由团状马氏体、奥氏体组成;添加VC后组织转变为针状马氏体+Fe-Cr相,且大量白色颗粒状VC、V_2C和白色块状Cr_7C_3、Cr_(23)C_6等碳化物弥散分布于基体之中,形成韧基体+硬质相组织。随VC含量的增加,喷焊层的硬度及摩擦系数先增加后下降。当VC添加量达10%时,喷焊层的显微硬度最高,较未添加VC时提高了约300 HV0.5,摩擦系数最低,磨损量最小。