《基於熱電勢的壓力容器鋼輻照脆化機理研究》是依託武漢大學，由劉雍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於熱電勢的壓力容器鋼輻照脆化機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉雍
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
熱電勢（TEP）是材料的一個巨觀非破壞性測量參數，利用它對材料的費米面結構、載流子變化以及微觀缺陷敏感的特點，結合掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、顯微硬度等方法，對經中子輻照（帶電粒子輻照、熱時效處理）的純Fe、低Cu鋼、國產反應堆壓力容器鋼進行分析測量。主要研究內容與目標為兩方面：（1）TEP與輻照和材料關聯效應研究：探索輻照參數（輻照劑量、溫度、熱時效參數等），以及材料參數（合金元素Cu、Ni、Mn成分及其含量）對TEP參數影響的規律；（2）RPV鋼材料輻射損傷老化機理的研究：通過巨觀TEP和力學衝擊實驗與合各種微觀結構和電子態測量的比較，揭示國產RPV鋼粒子輻照脆化損傷物理過程與機理。二者綜合為準確預測及評估國產反應堆壓力容器鋼輻照脆化狀態提供理論與試驗依據。
結題摘要
本課題主要基於壓力容器鋼、金屬材料及熱電材料體系的相關研究。以熱電勢TEP，Seebeck係數，微觀結構及各類物性為研究基礎為材料的老化脆化狀態評估提供理論與實驗依據，並就體系熱電勢Seebeck係數變化物理機制等進行探討。主要研究內容如下：改進了熱電勢測試技術，提出多電極熱電勢測量方法，適用於小Seebeck係數金屬樣品的測量；製備系列RPV鋼的模擬損傷樣品並進行了熱電勢Seebeck係數研究，發現損傷程度與熱電勢之間存在明顯關聯，隨著老化程度的加深，Seebeck係數不斷增高；進一步對模擬損傷樣品微結構進行研究，找到明顯韌性和脆性轉變的微結構變化形貌；通過光電子能譜表面分析找到電子關聯作用加強與體系熱電勢變化間的聯繫；為了加快實驗進程以及凸顯輻照損傷對物性的影響，製備了系列Fe薄膜並進行老化、輻照處理等，再次證實體系的Seebeck係數會隨輻照損傷程度的加強而增加，同時也反映了費米面態密度變化與熱電勢變化的聯繫；研究了薄膜樣品的微觀硬度、楊氏模量力學特性表征；研究了納米尺度效應對體系熱電勢的影響，結果表明在某些體系內，納米複合、結構低維化等手段能夠最佳化體系的熱電性能。研究了體系的電子比熱、磁性、缺陷等多種因素與熱電勢變化之間的物理關在線上制。
