合金抗辐照效应的机理探究

123456aa · 发表于 2022-5-12 23:20:10

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雅宝题库解析：
随着能源题目日趋严重，原子核能成为每个国家都迫切需要的一种能源。无论是在工业核反应堆还是在实验核反应堆中，合金材料都得到了广泛的应用。但是，核反应会通过辐照使得这些合金材料的微观结构发生变化，甚至会严重影响材料性质，从而造成安全方面的隐患。所以，合金材料能否在核反应堆中保持其应有的力学，化学等性质就成为核工业发展的重要课题。本文从具体的核设施出发，介绍了裂变反应堆和聚变反应堆关键部位所采用的不同种类的合金材料，例如锆合金，镍合金，铁素体不锈钢，奥氏体不锈钢。之后，作者进一步对于合金材料在工业上的重要性能指标做出了说明，其中包括韧性，脆性，可焊接性能，以及抗水化学腐蚀性能。特别值得一提的是，本文从晶体内部固有的缺陷出发，着重阐述了粒子辐照使得材料发生微观变化的过程。尤其是对于Frenkel缺陷对的产生机理，原子离位机理作出了很详细的说明。在文章最后，作者对于辐照脆性的机理给出了相关的解释：辐照在微观层面引起缺陷浓度的增多，大量的可移动的点缺陷导致合金原子在晶界处产生偏析，偏析原子阻止了位错的启动和滑移，进而降低了塑性形变的能力，最终导致脆性。另外，本文应用分子动力学的NEB算法对于Fe-Cu-Ni合金中的原子扩散，晶界的影响因素等题目做出了模拟计算，得到的结果显示三种元素在合金内部的扩散能力基本相同，而铜在晶界处显示出更强地向晶界偏析的趋势。

合金抗辐照效应的机理探究

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