高温气冷堆用石墨的涡流探伤

本文研究了各种参数的影响，给出了石墨缺陷的涡流探伤的可检测性。结果表明：频率、增益和探头距离是影响探伤能力的重要参数；扫查速度、扫查间距角度对探伤影响较小；相位探伤能力无影响。     

球床式高温气冷堆堆内的石墨材料

石墨在高温气冷堆内用作堆芯结构材料和燃料元件基体,在反应堆内承受高温、高辐照等极端条件.本文以球床式高温气冷堆为例,对堆内使用的结构石墨的功能、所处环境和技术要求等进行介绍,并对球形燃料元件用基体石墨粉体的特性如物理特性、工艺特性和化学特性等进行了详细的阐述.     

高温气冷堆核电站的一种仿真方法

高温气冷堆核电站集总参数模型为大规模微分代数混合方程组(DAEs),该DAEs具有刚性特征,因此模型存在求解上的困难。研究给出了一种能够有效求解高温气冷堆核电站集总参数模型的数值方法。首先分析了核电站模型的特点;针对该特点,可采用基于Radau配置点的有限元正交配置法对模型进行离散,然后调用IPOPT求解器求解离散后的大规模非线性规划问题;最后采用该求解策略对高温气冷堆核电站模型进行仿真验证,仿真结果表明了算法的准确性与高效。     

球形燃料元件热处理中尺寸和质量的变化

为实现高温气冷堆球形燃料元件先车削后炭化和高温纯化等热处理的工艺,必须对热处理过程中元件的尺寸和质量等参数的变化及其影响因素进行研究。研究表明,炭化过程中基体石墨球毛坯的平均失重约占热处理过程中毛坯总失重的99.7%,毛坯沿赤道和两极方向的平均尺寸收缩率分别约为0.64%和0.88%,呈现一定的各向异性;而高温纯化过程中,毛坯的微量失重主要是由于位于热解炭与边缘的氢原子发生断裂所致,其沿赤道和两极方向的尺寸收缩率分别为0.24%和0.25%,为各向同性,主要与高温下热解炭结构中石墨的有序化有关。热解炭石墨有序化程序的提高有利于提高球形燃料元件的综合性能。     

核石墨材料的性能、类型、制备及其在核反应堆中的应用

因为炭材料具有热膨胀系数低、抗热冲击性好、中子活化性能低等优异的性能,是核反应堆(特别是高温气冷堆)不可缺少的慢化、反射和结构材料.本文综合分析炭材料的核物化性能,重点剖析了核石墨的材料类型和制备方法.提出采用化学与物理并用的方法,去除炭石墨原料、大尺寸石墨块体的杂质,有可能使炭材料达到核石墨纯度要求;采用编织和化学沉积等复合材料技术制备炭/炭复合材料,制造核反应堆热结构件;采用热等静压工艺技术和振动成型制备各向同性石墨材料和核石墨块,并在2 800-3 000℃进行高温石墨化处理.采用先进的电子显微学、同步辐射等技术,研究核石墨的结构和性能,特别是其在中子辐射条件下的性能特征和行为特性,在此基础上,制定和建立科学合理的核石墨生产工艺流程、工艺技术条件.     

生物质型煤的制备及微观结构分析

为解决生物质刚性造成生物质型煤膨胀开裂的难题,利用微生物发酵技术处理生物质秸秆,将发酵改性后的生物质作为添加剂与粉煤按一定比例掺混,冷压成型制得生物质型煤。分析了生物质发酵改性前后形态、结构、发热量的变化,研究了发酵改性生物质对型煤强度、热稳定性的影响,确定生物质型煤最佳配比。结果表明:发酵改性后生物质质地密实,膨胀压缩性能得到改善,活化后大粒径为互相缠绕、团聚的丝状物,小粒径铺展效果较好,且具有包覆性;发酵使秸秆组织变得疏松,秸秆茎特有的2230 cm-1红外峰值消失,有利于煤粒与生物质结合,避免了生物质具有刚性造成型煤膨胀开裂;改性前后发热量变化较小,为0.07 k J/g。生物质型煤最佳配比为:煤炭80%,发酵生物质15%,膨润土5%;制得型煤的抗压强度达到1.4 MPa,落下强度高达98.65%,热稳定性达88.4%,工业分析符合DB 13/1055—2009《洁净型煤》要求。     

废弃玻璃粉对水泥石高温抗压强度和微观结构的影响

废弃玻璃粉作为一种高SiO₂含量的固体废弃物,可以有效防止油井水泥石在高温下的强度衰退,从而提升深井、超深井固井水泥环长期封隔完整性。本文研究了150 ℃、21 MPa下,不同粒径废弃玻璃粉对水泥石抗压强度、渗透率和微观结构的影响。结果表明:150 ℃、21 MPa下净浆水泥石180 d抗压强度为8.57 MPa,较1 d衰退76.04%;掺入废弃玻璃粉可以提高水泥石抗压强度的长期稳定性,在内掺40%(质量分数)粒径为45 μm的废弃玻璃粉情况下,水泥石在180 d时抗压强度为31.85 MPa,较1 d仅衰退3.95%,渗透率为1.28×10^-2 mD,较1 d降低16.88%;掺入废弃玻璃粉改变了水泥石150 ℃、21 MPa下的物相组成,净浆水泥石的主要结晶相为氢氧化钙和水硅钙石,掺入不同粒径废弃玻璃粉的水泥石主要结晶相为硬硅钙石和托贝莫来石;内掺40%粒径为45 μm的废弃玻璃粉的水泥石中托贝莫来石晶粒尺寸稳定;随龄期增加,净浆水泥石孔结构向大孔径发展,内掺40%粒径为45 μm的废弃玻璃粉的水泥石的孔结构更加致密,180 d内各龄期均以凝胶孔为主。     

核壳结构低铂催化剂:设计、制备及核的组成及结构的影响

核壳结构低铂催化剂具有可大幅提高贵金属铂的利用率、有效降低燃料电池铂使用量及成本的重要特点,被誉为质子交换膜燃料电池大规模商业化的希望之所在,相关研究已成为燃料电池领域最为热门的课题之一。本文综述了近年来提出的各种高性能核壳结构催化剂的设计思路及新型制备技术,介绍了各种不同组成和结构的核壳结构催化剂性能及特点以及在核壳结构催化剂表征技术方面的最新进展。最后对核壳结构催化剂制备技术的发展和应用前景进行了展望:通过发展或改进制备工艺,制备各种形貌组成可控以及高活性低Pt载量的核壳结构催化剂,有望实现质子交换膜燃料电池商业化。     

Ni-Fe-P/碳化硅纳米复合粉体的制备及微观结构研究

研究了化学镀制备Ni-Fe-P/碳化硅纳米复合粉体的方法,比较了复配络合剂与单一络合剂的络合性能及其对镀液稳定性的影响.实验表明,以乳酸、酒石酸钾钠为复配络合剂的碱性镀液中可获得较好的Ni-Fe-P/碳化硅纳米复合粒子;以硼酸-NaOH为缓冲体系可避免因NH3挥发而引起镀液pH变化,镀液的稳定性好.用SEM、XRD及EDS等手段分析了镀层的组成和结构.     

网化聚氨酯泡沫塑料的制备、微观结构及其储油性能

以聚醚多元醇和甲苯二异氰酸酯为主要原材料,三乙醇胺和二月桂酸二丁基锡为催化剂,蒸馏水和三氟三氯乙烷为发泡剂,并加入匀泡剂和开孔剂制备软质开孔聚氨酯泡沫塑料,通过碱液水解法制备网化聚氨酯泡沫塑料。采用光学显微镜及扫描电子显微镜观察泡沫塑料泡孔的微观结构,采用吸油速率和吸油率以及排油速率和油残存率表征网化聚氨酯泡沫塑料的储油能力。结果表明,通过调节两种催化剂用量可以有效控制泡沫塑料的凝胶速率和发泡速率,通过调节两种发泡剂用量可以有效控制泡沫塑料的密度及平均泡孔尺寸,通过调节匀泡剂和开孔剂用量可以有效控制泡沫塑料的孔径、孔径分布及开孔率。碱液浸泡时间为5 min时,泡沫塑料的泡壁基本被完全除净,而泡棱保留较为完整,拉伸性能无明显下降。制备出的网化聚氨酯泡沫塑料具有良好的吸油及排油性能,有望作为储油箱填充材料使用。     

Co/Cu纳米多层膜的电化学制备及其微观结构的表征

以(110)高择优的Cu片为基底,在硫酸盐镀液中采用单槽双脉冲控电位电沉积法制备了Co/Cu纳米多层膜。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分别对多层膜的微观结构和形貌进行了表征。结果表明,Co/Cu多层膜具有良好周期性,多层膜的微结构和表面形貌与表层的金属层紧密相关,也与Co和Cu镀层厚度及其相对厚度、周期数相关。硼酸的加入有利于改善Co/Cu多层膜的层状结构。     

Al2O3—TiC复合陶瓷的制备,性能及微观结构

用无压烧结方法制备Al_2O_3-TiC复合陶瓷,其抗弯强度为520MPa,HRA为92,研究了该复合陶瓷的高温抗氧化性及其氧化机理。     

LiF-BeF2熔盐微观结构及扩散特性的分子动力学研究

LiF-BeF₂熔盐作为熔盐堆的冷却剂及核燃料溶剂近年来备受关注,其扩散行为与核燃料的相容性和结构材料的腐蚀性密切相关。采用Car-Parrinello分子动力学模拟研究了LiF-BeF₂熔盐的微观结构及基于此结构的扩散行为。研究结果表明Be²⁺具有较强的络合能力,易形成中性网络聚合体,且其数量随温度的增加而减少;液态LiF-BeF₂熔盐中除了包含聚合体,还包含游离的F^-、Li⁺、BeF₃^-和BeF₄^2-,而非完全游离的F^-、Li⁺和Be²⁺。基于此微观结构获得的自扩散系数及电导率与实验结果吻合较好,且电导率随温度变化符合Arrhenius模型,而不是目前文献认为的无限稀释溶液的线性模型。     

核壳结构纳米复合材料的制备及催化应用研究进展

核壳结构纳米复合材料，即一层或多层的无机或有机材料借助某种相互作用力包覆在无机或有机颗粒的外表面所形成的具有核壳结构的纳米材料。核壳结构纳米复合材料可以改善外壳和内核的不足，提高材料的光、电、磁、催化等特性。根据核和壳层的不同可划分出多种分类，且制备方法多样。核与壳之间的相互作用促使核壳结构纳米复合材料呈现出多种优异的功能特性，广泛应用于诸多领域。在催化中，核壳结构纳米复合材料不但表现出良好的耐化学侵蚀特性还能有效减少纳米粒子的团聚、烧结等问题。该文综述了核壳型纳米复合材料的分类、制备方法及在催化领域中的应用，简单阐述了其形成机理，并对其未来发展方向进行了展望。     

核壳结构纳米复合材料的制备及催化应用研究进展

核壳结构纳米复合材料,即一层或多层的无机或有机材料借助某种相互作用力包覆在无机或有机颗粒的外表面所形成的具有核壳结构的纳米材料。核壳结构纳米复合材料可以改善外核和内壳的不足,提高材料的光、电、磁、催化等特性。根据核和壳层的不同可划分出多种分类,且制备方法多样。核与壳之间的相互作用促使核壳结构纳米复合材料呈现出多种优异的功能特性,广泛应用于诸多领域。在催化中,核壳结构纳米复合材料不但表现出良好的耐化学侵蚀特性还能有效减少纳米粒子的团聚、烧结等问题。该文综述了核壳型纳米复合材料的分类、制备方法及在催化领域中的应用,简单阐述了其形成机理,并对其未来发展方向进行了展望。     

CVD制备各向同性热解炭的微观结构表征及沉积机制研究

利用化学气相沉积设备及自行设计的沉积室,以高纯石墨为沉积基体,天然气为前驱体,沉积温度1200℃,在不同气体流量下(0.10,0.15,0.20m3/h)制备出了各向同性热解炭块体材料。利用XRD、Raman、SEM、TEM分析手段对材料的微观结构进行了研究。结果表明:各向同性热解炭由粒径为1.5～2.5μm的颗粒组成;热解炭微晶的Lc和La随着气体流量的增加而增大;TEM中选区电子衍射图谱中d002环为圆环,取向角为180°,定量地揭示制备的热解炭为各向同性。     

多元复合氧化物的制备、结构及应用研究进展

多元复合氧化物具有单一氧化物的复合效果,可表现出较单一氧化物更加优异的性质;综述了多元复合氧化物的制备方法(固相法、溶胶-凝胶法、共沉淀法、微波法)、结构性能及其在催化、环保、能源领域的应用研究,并展望其发展。     

垃圾衍生燃料的制备、热转化特性及应用研究进展

垃圾衍生燃料（refuse derived fuel,RDF）是指从城市生活原生垃圾中分选出的若干类可燃固体废物,经过干燥、破碎、分选和成型等复杂工艺制成的一种固体燃料,由于具有方便运输和储存,较低的污染物排放量、排渣量和着火点,燃烧充分和稳定等特点,在国家“双碳”的背景下,RDF一跃成为替代化石燃料的最佳替代品之一,但大规模市场化应用过程中,面临着生产和制作成本高昂、投资利益主导和直燃式焚烧技术的成熟和国产化等问题。本文从RDF的制备工艺、热转化特性出发,到最终的市场化应用,介绍了RDF的制备工艺、简述了热转化特性,分析了阻碍RDF大规模市场化应用的原因,最后提出了未来推进RDF应用的三项措施：简化RDF生产工艺,降低制作成本;建立完善的RDF应用行业补贴体系;建立“减碳”奖励机制,以期为RDF的大规模市场化应用提供指导。     

氧化铟对ZnO压敏陶瓷压敏特性及微观结构的影响

用粘度为0．1～0．3mm的氧化锌粉末为原料，制得了氧化锌压敏陶瓷片，研究了In_2O_3掺杂对其压敏特性和微观结构的影响、结果表明：这种氧化锌粉末具有很高的烧结活性，适合作低压压敏电阻器。当烧结温度一定（1240℃）时。阀值电压Vc随着In_2O_3含量的增高而增加，其原自是由于In_2O_3含量的增加，在高温时烧结体内In_2O_3的分解量增加，从而使烧结体中的孔隙率增加。导电性降低。     

不同硼含量的硼掺杂各向同性热解炭制备及微观结构研究

以CH4、H2和BCl3为原料,利用化学气相沉积方法制备了硼掺杂各向同性热解炭材料。研究了制备工艺及硼元素掺杂对热解炭微观结构和抗氧化性能的影响。结果表明,硼元素能够均匀地掺入热解炭中,其含量随着BCl3流量的增大而增加;硼掺杂并未改变热解炭的各向同性性质,但随着BCl3流量的增加,硼掺杂各向同性热解炭的结构由球形颗粒状结构逐渐向卷曲片层状结构转变,硼在热解炭中的存在形式则由单一形式(取代)逐渐过渡到混合形式(取代硼和碳化硼);硼元素的掺杂能有效抑制热解炭的氧化,大幅提高材料的起始氧化温度,显著降低氧化损失。