Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Как продвинуть сайт на первые места?
    Вы создали или только планируете создать свой сайт, но не знаете, как продвигать? Продвижение сайта – это не просто процесс, а целый комплекс мероприятий, направленных на увеличение его посещаемости и повышение его позиций в поисковых системах.
    Ускорение продвижения
    Если вам трудно попасть на первые места в поиске самостоятельно, попробуйте технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Если ни один запрос у вас не продвинется в Топ10 за месяц, то в SeoHammer за бустер вернут деньги.
    Начать продвижение сайта
  • Поведение гелия в конструкционных материалах ядерных

    МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

     

     

    Физико-технический факультет

     

    Кафедра «Физические проблемы материаловедения» (№9)

     

     

    Отчет по лабораторной работе по курсу:

    «Специальные вопросы материаловедения ТЯР»:

     

     

    Поведение гелия в конструкционных материалах ядерных

    и термоядерных реакторов»

     

    Выполнил: Якушкин А.А.

    Группа: Ф9-04Р

    Приняли: Польский В.И.

    Чернов И.И.

     

    Москва, 2012

    Цель работы: Выявление закономерностей поведения гелия в металлах и сплавах и определение механизма выделения ионно-внедренного гелия на основе сопоставления рассчитанной эффективной энергии активации газовыделения с энергиями активации поверхностной и объемной самодиффузии исследуемого материала.

    Оборудование, приборы и материалы:

    · Гелиевый течеискатель ПТИ – 10М;

    · Образцы облученные ионами Не+-40кэВ, 5∙ 1020 ион/м2, Т»20°С.

    Методика исследования:

    · Термодесорбционная масс-спектрометрия (ТДС).

    Рисунок 1 – Вакуумная схема установки для исследования термодесорбции гелия.

    Расчетные формулы:

    ,

    где k – постоянная Больцмана (8, 6·10-5 эВ/ К);

    a1 и a2 – скорости нагрева [К/с];

    Тm1 и Тm2 – температуры пиков газовыделения.


    Результаты исследования:

    На рисунке 2 показан спектр ТДС для ванадиевого сплава V-4Ti-4Cr, облученного при комнатной температуре.

    Рисунок 2 – Типичные спектры ТДС ванадиевого сплава V-4Ti-4Cr, облученного ионами Не+ с энергией 40 кэВ при 20 °С до дозы 5× 1020 м-2 при скорости нагрева a1 = 1, 2 К/с; a2 = 3 К/с

    При росте дозы ионного облучения происходит накопление газа и образования радиационных дефектов, изменение структуры облучаемого слоя материала, а затем появление газовых пузырьков, которое может привести к разрушению поверхности.

    При флюенсе ионов £ 5× 1020 м-2 выделение гелия происходит только при высоких температурах. При увеличении дозы при низких температурах объемная плотность пузырьков увеличивается и при дозах 1021 выходит на насыщение, размеры пузырьков практически не меняются.

    Таблица 1 – Экспериментальные данные.

    Образец a1, К/с a2, К/с Тm1, °К Тm2, °К Е, эВ.
    V-4Ti-4Cr 1, 2       1, 7 ± 0, 1

    Выделение гелия при использованном флюенсе облучения происходит в виде миграции газонаполненных пузырьков, а не диффузией атомарного гелия, при этом первые пузырьки пересекают поверхность при миграции по границам зерен, а затем выходят из тела зерна. На спектре ТДС эти пики не разрешаются, хотя энергии активации этих процессов могут отличаться. Также возможно выделение небольшой части гелия и из растворяющихся при нагреве мельчайших пузырьков (гелий-вакансионных комплексов). Поэтому говорят об эффективной энергии активации газовыделения в данном пике спектра ТДС.

    Существует три механизма миграции пузырьков в металле:

    1. механизм испарения-конденсации (в данной работе градиент температуры по сечению пузырька отсутствует);

    2. механизм поверхностной диффузии;

    3. механизм объемной диффузии.

    В чистых металлах превалирующим механизмом миграции пузырьков является поверхностная диффузи. При осаждении на поверхность пузырька атомов легирующих элементов, имеющих большое положительное размерное несоответствие с атомом матрицы, или примесных элементов (например, углерод), вклад объемной диффузии в миграцию пузырьков возрастает и может стать превалирующим в высоколегированных сплавах.

    В использованном при выполнении лабораторной работы флюенсе ионов Не+

    (Ф = 5× 1020 м-2) выделение гелия в единственном интенсивном пике ТДС происходит только за счет миграции пузырьков и выходом их на поверхность образца.

    а)     б)     в)   Рисунок 3 – Схема миграции пузырьков по трем механизмам: а) испарение-осаждение; б) поверхностная диффузия атомов; в) объемная диффузия атомов.

    Выводы

    В работе проводилось выявление закономерностей поведения гелия в металлах и сплавах и определение механизма выделения ионно-внедренного гелия на основе сопоставления рассчитанной эффективной энергии активации газовыделения с энергиями активации поверхностной и объемной самодиффузии исследуемого материала

    При исследовании образца сплава на основе ванадия методом термодесорбционной масс-спектрометрии рассчитана эффективная энергия активации газовыделения:

    Е ≈ (1, 7±0, 1) эВ.

    Следовательно, миграция пузырьков обусловлена преимущественно объемной диффузией.

    <== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
    имеющаяся в библиотеке ВГПУ | 




    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.