锆-铌合金的氢化

将锆-铌合金在880℃下氢化,然后辅以慢速冷却补充吸氢的工艺,最终可以实现氢化锆的H/Zr原子比达到1.80以上,并且无裂纹。在氢化过程中,原锆-铌合金中的铌以弥散小颗粒状的形式析出,并分散分布在氢化锆基体中;H/Zr原子比由最终停止氢化的温度和系统的氢气压力所决定;氢化时降温速度和氢气流量的控制对防止氢化锆的开裂起重要作用。X-射线衍射分析和金相观察表明,H/Zr原子比达到1.80以上的氢化锆为单一ε相,组织形貌呈平行条带状。

氢化锆高温氢释放的阻止方法研究

氢化锆作为空间堆中的慢化剂,使用温度在650℃以上,H/Zr原子数比(H/Zr)在1.85左右的氢化锆会面临严重的氢释放风险,导致慢化能力下降,因而必须找到阻止其高温氢释放的方法。二氧化锆是一种潜在的阻止氢渗透的材料。通过设计氢释放对照实验,并利用X射线衍射(XRD)方法对氢释放实验前后氢化锆样品的H/Zr实现连续监测,验证阻氢方法是否有效。结果表明,在650℃下保温120h,普通的氢化锆样品及预氧化的氢化锆样品均发生了较严重的氢释放,H/Zr从1.85下降到1.66附近,且后者表面处还生成了Zr3O;而经过预氧化的氢化锆样品,在氦气和二氧化碳混合气氛下保温,其氢释放现象并不明显。由此可说明,氧化性的二氧化碳气氛能为二氧化锆提供支持,从而保证了较好的阻氢效果。