1, definysje fan kearnmateriaal
Yn in breed sin is nukleêr materiaal de algemiene termyn foar materialen dy't eksklusyf brûkt yn 'e nukleêre yndustry en nukleêr wittenskiplik en nukleêre brânstof en nukleêre brânstof en nukleêre brânstofmerken, oftewol net nukleêre brânstofmateriaal.
De faak neamde nukleêre materialen ferwize foaral nei materialen dy't brûkt wurde yn ferskate dielen fan 'e reaktor, ek bekend as reaktormateriaal. Reaktormateriaal omfetsje nukleêre brânstof dy't nukleêre fongen ûnder neutroer-materialen ûnderjûn binne foar nukleaze moderatoren (moderators, neutroanen, en reflektearjende materialen dy't neutron lekkage bûten de reaktor lekkage.
2, CO byhearrende relaasje tusken seldsume ierde boarnen en nukleêre boarnen
Monazite, ek neamde fosfocerite en fosfocerite, is in mienskiplik accessoires mineraal yn tuskentiids akidyske rots en metamorfyske rots. Monazite is ien fan 'e wichtichste mineralen fan seldsume ierdmetaal Ore, en bestiet ek yn guon sedimintêre rots. Brúnich read, giel, soms brúnich giel, mei in fettige glâns, folsleine spalting, mohs hurdens fan 5-5,5, en spesifike swiertekrêft fan 4.9-5.5.
It wichtichste earen mineraal fan guon ierde-ôfsettings yn Sina yn Sina is Monazyt, foaral yn Tongcheng leit yn Tongcheng, HunaNg, Hungrao, Mangego, Minder, Yunnan, Yunnan, en HE County, Guangxi. De ekstraksje fan 'e pleatslike ierde-ierden hat lykwols faak gjin ekonomyske betsjutting. Solitêre stiennen befetsje faak refleksive thorium-eleminten en binne ek de wichtichste boarne fan kommersjele plutonium.
3, oersjoch fan seldsume ierde-applikaasje yn nukleêre fúzje en kearnfissing basearre op patint panoramyske analyse
Nei de trefwurden fan seldsume ierde binne folslein útwreide, wurde se kombineare mei de útwreidingssleutels en klassifikaasjenûmers fan nukleêre fúzje en socht yn 'e ynkoptatobase. De sykdatum is 24 augustus 2020. 487 Patinten waarden krigen nei Simple Family Most, en 4673-patinten waarden bepaald nei reduksje fan 'e lûd.
Seldsume ierde-patint-applikaasjes yn it fjild fan 'e nukleêre fúzje wurde ferdield yn 56 lannen, en Ruslân, ensflean, en japan hawwe, en Japan hawwe de Feriene Steaten en Ruslân yn' e Feriene Steaten en Ruslân yngeane Dit fjild in protte jierren (figuer 1).
Figuer 1 Applikaasje Trend fan Technology-patinten yn ferbân mei seldsume Earth-applikaasje yn nukleêre kearnfission en kearnfúzje yn lannen / regio's
It kin sjoen wurde fan 'e analyse fan technyske tema's dy't de applikaasje fan seldsume ierde en nukleêre fúzje rjochtet op brânstofdetoaren, strieling, plaspen, nukleêre reakteurs, neutron-absorption en oare technyske rjochtingen.
4, spesifike applikaasjes en kaai patintûndersyk fan seldsume ierde eleminten yn kearnmateriaal
Under har, nukleêre fúzje en nukleêre fongen reaksjes yn nukleêre materialen binne yntinsyf, en de easken foar materialen binne strang. Op it stuit binne macht reakteurs foaral nukleêre fongen, en fúzjea-reaktors kinne nei 50 jier populariseare wurde op in grutte skaal. De tapassing fanseldsume ierdeeleminten yn reaktorstrukturele materialen; Yn spesifike kearnyske fjilden binne seldsume ierdbeammen wurde foaral brûkt yn kontrôle stangen; Derneist,skandiumis ek brûkt yn radiochemistry en kearnyndustry.
(1) Sa brânbere gif as kontrôle roede om neutroannivo oan te passen en krityske steat fan nukleêre reaktor oan te passen
Yn stroom reaktors, is de initial restiver fan 'e reaktiviteit fan' e nije keardigens oer it algemien relatyf heech. Benammen yn 'e iere stadia fan' e earste tankende syklus, doe't alle kearn brânstof yn 'e kearn is nij, is de oerbleaune reaktiviteit it heechste. Op dit punt fertrouwe allinich op ferheegjen fan tanimmende kontrôle-stangen om te kompensearjen foar residuele reaktiviteit soe mear kontrôlestros yntrodusearje. Elke kontrôle-roede (as rod-bondel) komt oerien mei de ynfiering fan in kompleks rydmeganisme. Oan 'e iene kant fergruttet dizze kosten, en oan' e oare kant dy't gatten iepenje, kinne gatten iepenje yn 'e drukskippekop kin liede ta in ôfname yn strukturele sterkte. Net allinich is it unekonomysk, mar it is ek net tastien om in bepaald hoemannichte porositeit en strukturele krêft te hawwen op 'e drukflater. Sûnder lykwols te ferheegjen fan 'e kontrôle-stangen, is it nedich om de konsintraasje fan gemyske kompensaasje te ferheegjen (lykas saai soer) om te kompensearjen foar de oerbleaune reaktiviteit. Yn dit gefal is it maklik foar de boron konsintraasje om de drompel te boppe de drompel, en de temperatuer koëffisjint fan 'e moderator sil posityf wurde.
Om de neamde problemen te foarkommen, in kombinaasje fan brânbere toxins, kontrôles, en gemyske kompensaasjekontrôle kinne yn 't algemien brûkt wurde foar kontrôle.
(2) as dopant om de prestaasjes fan reaktorstrukturele materialen te ferbetterjen
Reaktors fereaskje struktureelskomponinten en brânstof-eleminten om in bepaald nivo te hawwen, korroegenresistinsje, en hege thermyske stabiliteit, wylst se ek foarkomme dat Fission-produkten ek foarkomt.
1) .Rare ierde stiel
De nukleêre reaktor hat ekstreme fysike en gemyske omstannichheden, en elke komponint fan 'e reaktor hat ek hege easken foar de spesjale stiel brûkt. Seldsume ierde-eleminten hawwe spesjale modifikaasjekten op stiel, fral ynklusyf suvere, metamorfisme, metamorfisme, en ferbettering fan corroos ferset. Seldsume ierde befettet steel wurde ek breed brûkt yn nukleêre reaktors.
① Suvering-effekt: Besteande ûndersyk hat sjen litten dat seldsume ierds in goed suver in goede suvering effekt hawwe op mollen stiel by hege temperatueren. Dit is om't seldsume earths kinne reagearje mei skealike eleminten lykas soerstof en swavel yn 'e smelten stiel om ferbiningen fan hege temperatuer te generearjen. De hege-temperatuerkomponden kinne presipiteare wurde en ûntslein wurde yn 'e foarm fan ynklúzjes foardat de Mollen stielen kondinseart, wêrtroch de ûnreinfytsynhâld yn' e molten stiel fermindert.
② Metamorphism: Oan 'e oare kant, de oksiden, súkses of Oxysulfides generearre troch de reaksje fan seldsume ierde yn' e molten stiel mei skealid yn 'e molten stiel en wurde ynklusionen fan stiel wurden mei hege smelpunt. Dizze ynklúzjes kinne brûkt wurde as heterogene nuceleation sintra tidens solidifikaasje fan 'e molten stiel, sadat de foarm en struktuer fan stiel ferbetterje.
③ MicroalLoying: As de tafoeging fan seldsume ierde wurdt ferhege, wurdt de oerbleaune seldsume ierde oplost yn 'e stiel nei de boppesteande suvere en metamorfisme binne foltôge. Sûnt de atomyske radius fan seldsume ierde is grutter dan dy fan izeren atoom, hat seldsume ierde hegere oerflakaktiviteit. Tidens it solidifikaasjeproses fan Molten stiel binne seldsume ierdbeammen yn 'e nôtgrins, dy't it segraasje better kinne ferminderje by de nôtoplosser, dus fersterking fan' e solide oplossing en spielje fan 'e rol fan mikroallying. Oan 'e oare kant, fanwege de SHEERGEN-opslach-skaaimerken fan seldsume ierds, kinne seDrowen yn stiel absorbearje, dêrtroch ferbetterje hy net effektyf it wetterstofembrittement ferskynplak.
④ Ferbetterjend resinsjes ferbetterje: de tafoeging fan seldsume ierde kinne ek it korroen ferset fan stiel ferbetterje. Dit is om't seldsume earths in heger selscorrosje potinsjeel hawwe dan roestfrij stiel. Dêrom kinne de tafoeging fan seldsume earthers it selscorroesje potinsjeel fan roestfrij stiel ferheegje, wêrtroch de stabiliteit fan stiel yn korrosive media ferbetterje.
2). Key patintstúdzje
Kaai patint: útfining patint fan in oxide fersprieding fersterke lege aktivaasje stiel en har tariedingsmetoade troch Institute of Metals, Sineeske Akademy foar Wittenskippen
Patent Abstract: Leech is in oxide fersprieding dy't leechaktiviteit sterke geskikte foar fusion-reakteurs, 8,0%, 8,0%, 1.1% ≤ 1,55%, 0,1% ≤ v ≤ 0,3%, 0,03% ≤ ta ≤ 0,2%, 0,1 ≤ mn ≤ 0,6%, en 0,05% ≤ y2o3 ≤ 0,5%.
Produksjesproses: Fe-CR-WV-TA-MN Mem Alloy Smelting, foarsje foar poeder, mei hege enerzjy balmiel fan 'e mem alloy enY2O3 NANOPARTICEMIXED POWDER, POWDER ENVELOPING EXTRACKING, SOLIDING MADING, HOT ROLLING, EN HEAT-behanneling.
Seldsume ierde-tafoeging metoade: NANOSCALE tafoegjeY2o3Partikels oan 'e âlderliedend poeder foar hege-enerzjy baljen, mei de balmielen fan 6 en φ 10 (8-10): 1, in rotearjende tiid fan 40-70 snelheid fan 350-500 r / min.
3). Brûkt om neutrondradion-beskermingspleatsjesmateriaal te meitsjen
① Prinsipe fan beskerming fan Neutron
Neutroanen binne komponinten fan atoomkernige kearn, mei in statyske massa fan 1.675 × 10-27kg, dat is 1838 kear de elektroanyske massa. De radius is sawat 0,8 × 10-15m, ferlykber yn grutte oan in proton, ferlykber mei γ-rays binne gelyk. Doe't Neutrons ynteraksje ynteraksje, ynteraksje se foaral mei de nukleêre krêften yn 'e kearn, en ynteraksje net mei de elektroanen yn' e bûtenste shell.
Mei de rappe ûntwikkeling fan nukleêre enerzjy en nukleêre reaktortechnology, is mear en mear oandacht mear betelle oan nukleêre strieling feiligens en nukleêre strieling beskerming. Om te fersterkjen fan strielingbeskerming foar operators dy't binne dwaande west mei de ûnderhâld fan 'e strieling fan' e strieling fan it ûnderhâld en ûngelok, is it fan grutte wittenskiplike betsjutting en ekonomyske wearde om ljochtgewicht komposearre te ûntwikkeljen foar beskermjende klean. Neutron strieling is it wichtichste diel fan nukleêre reaktorstraling. Yn 't algemien binne de measte neutroanen yn direkte kontaktpersoanen troch de neutranten fan' e neutroanen mei lege enerzjy nei it neutron-beskerming fan 'e neutro-beskerming fan' e strukturele materialen binnen de nukleêre reaktor. Neutroanen mei lege enerzjyske enerzjy sille mei nuklei mei nuclei botsje mei legere atoomnûmer elastysk en trochgean te wurden. De modereare thermyske neutrons sille wurde opnommen troch eleminten mei gruttere neutron-absorption-sekken, en sil úteinlik neutron-beskerming wurde berikt.
② Key Patent Stúdzje
De poreuze en organyske-inorganyske hybride eigenskippen fanseldsume ierde elemintgadoliniumBasearre metaal-organyske skeletmaterialen ferheegje har kompatibiliteit mei polyetyen, promovearje de synthesized gearstalde materialen om hegere gadoliniumynhâld te hawwen en gadoliniumferjouwing. De hege gadoliniumynhâld en fersprieding sil direkt ynfloed hawwe op de prestaasjes fan neutron-beskerming fan 'e gearstalde materialen.
Key Patent: Hefei Institute of Materiële Science, Sineeske Akademy foar Wittenskippen, útfining Patent fan in Gadolinium basearre Organyske keare Materiaal en har tariedingmetoade
Patent Abstract: Gadolinium basearre metaal Organic Skelet Composite Shielding Materiaal is in gearstalde materiaal foarme troch mingjengadoliniumBasearre metaal-organyske skeletmateriaal mei polyetyleen yn in gewichtferhâlding fan 2: 1: 10 en foarmje it fia solventvaporaasje of hot drukke. Gadolinium basearre metaal-organyske skeletkomposysje beskermjende materialen hawwe hege thermyske stabiliteit en thermyske neutron-beskerming.
Produksjesproses: oars selektearjegadolinium metaalSALTS EN ORGANISKE LIGANDEN OM FERSKILLENDE SYPTEN OF SYTHEZE BASJE OF SYTE THESTE OAN METALE SKILLEN MATERS WURKEN MET SECUSULTEN FAN FAN FERGESJOCHT FAN DE PORITEN FAN DE PORITES FAN DE GADOLINIAAL BASEN METAL ORDY OAN DE GADOLINIUM BASE BASEN METAL ORGANIC SKELD MATERIDEN; It Gadolinium basearre Organometallic Skelet Materiaal taret yn stap wurdt op in hege snelheid op in hege snel, of it Gadolinium-basearre, of it Gadolinium is mijl mei misdriuw mei ultra hege molekulêr gewicht oant hege temperatuer oant folslein temperatuer Pleats it unifoarm mingd gadolinium basearre metaal organyske skelet materiaal yn 'e foarm, en krige it foarme gadolinale skeletkommateriaal troch te droegjen om opdrachten of hot te drukken; It tariedende gadolinium basearre metaal organyske skeletkommateriaal hat hifke wjerstân, meganyske eigenskippen, en superieure thermyske neutron-beskerming mei pure polyetyleen materialen.
Seldsume ierde-tafoeging modus: GD2 (BHC) 6, GD (BDC) (H2O) 1 of GD (BDC) 1,5 (H2O) 2 poreuze kristalline koördinaasje polymer, dy't wurdt krigen troch koördinaasje polymerizes fanGD (No3) 3 • 6H2O of GDCL3 • 6H2Oen organyske Carboxylate Ligand; De grutte fan Gadolinium basearre Metal Organic Skelet Materiaal is 50nm-2 μ M; Gadolinium-basearre metalen organyske skelet, ynklusyf korrelik, ynklusyf korrelik, roedfoarmige, as naaldfoarmige foarmen.
(4) tapassing fanSkandiumyn radiochemistry en kearnenyndustry
Skandium-metaal hat goede thermyske stabiliteit en sterke fluorbedriuwen opfrontorforifikaasje, wêrtroch it in ûnmisber materiaal makket yn 'e atoom-enerzjy-yndustry.
Key Patent: China Aerospace Development Peking Institute of Aeronautical Materials, útfining Patent foar in aluminium Sink Magnesium Landium Alloy en har tariedingmetoade
Patent Abstract: in aluminium sinkMagnesium Scandium Alloyen syn tariedingmetoade. De gemyske gearstalling en gewichtspersintaazje fan it Aluminium Sink Magnesium Alloy binne: Mg 1.0% -5% -0-%, SC 0,5%, SI ≤ 0,4%, SI ≤ 0,4%, SE 0,4%, oare ûnreinheden, oare ûnreinheden single ≤ 0,0%, oare ûnreinheden totaal ≤ 0,15%, en it oerbleaune bedrach is al. De mikrotruktuer fan dit Magnesium fan Aluminium Sink Sintium Aliform is unifoarm en syn prestaasjes is stabile, mei in ultime tense, in opbringst sterkte fan mear as 30mpa, en in tensile krêft fan mear dan 370mpa foar weldde gewrichten. De materiaalprodukten kinne brûkt wurde as struktureel eleminten yn Aerospace, nukleêre yndustry, ferfier, sportguod, wapens en oare fjilden.
Produksjesproses: Stap 1, yngrediïnt neffens de boppesteande Alloy-komposysje; Stap 2: Smelt yn 'e Smelting Furnace by in temperatuer fan 700 ℃ ~ 780 ℃; Stap 3: Refine de folslein gesmoldende metalen floeistof, en behâld de metalen temperatuer binnen it berik fan 700 ℃ ~ 750 ℃ by it refining; Stap 4: Nei it ferfine, moat it folslein tastien wêze om stil te stean; Stap 5: Nei folslein stean, begjinne te casten, behâlde de oven fan 290 yn it berik fan 690 ℃ ~ 730 ℃, en de casting snelheid is 15-200mm / minút; Stap 6: Utfiere homogenisaasje annealing-behanneling op 'e alloy ingot yn' e ferwaarming yn 'e ferwaarming, mei in homogenis-temperatuer fan 400 ℃ ~ 470 ℃; Stap 7: Peelje de homogene ingot en útfiere hjitte ekstraasje om profilen te produsearjen mei in muorre dikte fan mear dan 2.0mm. Tidens it extrusion-proses moat de Billet ûnderhâlden wurde by in temperatuer fan 350 ℃ oant 410 ℃; Stap 8: Druk it profyl foar oplossing foar oplossing fan oplossing, mei in oplossingatuerperatuer fan 460-480 ℃; Stap 9: Nei 72 oeren fan solide oplossing dy't ôfbrûkt, manuell twingt âldens. It manuele Force Aging-systeem is: 90 ~ 110 ℃ / 24 oeren + 170 ~ 180 ℃ / 5 oeren, as 90 ~ 110 ℃ / 24 oeren + 145 ~ 155 ℃ / 10 OER.
5, Undersyk Gearfetting
Op 'e heule seldsume ierden wurde breed brûkt yn nukleêre fúzje, en hawwe in protte patint yn' e sokke technyske oanwizings as rasmikitaasje, plasma-foarming, plasma-reaktor, transuranium, uranyl en okside poeder. Lykas foar reaktormateriaal kinne seldsume ierds brûkt wurde as reaktorstrukturele materialen en besibbe keramyske isolaasmateriaal, kontrôlemateriaal en neutroanstasjonsbeslationingsmateriaal.
Posttiid: maaie-26-2023