高氢含量硼氢化锂/碳气凝胶复合材料的成型和性能研究

来源 :第十三届全国核靶技术学术交流会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:vvpmlc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  低原子序数金属的氢化物(氘氚化物,如BeD2、ND3BD3、LiBD4等)的氢(氘氚)含量很高,可用于激光、Z-箍缩或重粒子驱动的聚变研究.由于其常温下一般为固态,将其制成靶丸,是替代冷冻靶丸系统的一个重要备选方案,可以有效降低成本和提供更大的工艺选择空间,是点火后和聚变能源中靶的发展方向之一.俄罗斯的Yu.A.Merkuliev等人模拟了轻元素氢化物在等离子加热、压缩和燃烧实验中所需的基本特性.发现实验物质从纯D变为轻元素氘化物的会导致中子产额降低,但是用15%~20%的氚替代化合物中的氘,中子产额反而上升;而且,最终中子和α-粒子的能量更高,这对等离子诊断非常重要.同时,高含氢氢化物材料所制备的靶也可以用于研究超高强激光场中的中子产生问题.要将轻元素氢化物制成微型球壳,Yu.A.Merkuliev等采用高温液滴炉的方法制备,已制出了ND3BD3的空心微球,但成球率低,对设备要求很高,仪器昂贵,工艺参数复杂难以控制,成品球壳容易结晶,内部缺陷较多.因此,我们采取将高孔隙率、轻质元素构成的多孔材料制成所需形状,以此为骨架模板,将高含氢材料填入,形成复合材料,以此方法来实现成型.碳气凝胶成分单一,由轻质元素碳构成;具有高孔隙率,孔径分布可以宏观调节,基本为纳米孔隙网络结构的特点;并且易成型,可以制成柱形、片形、实心球、空心球等各种形状.硼氢化锂(LiBH4)的氢容量为18.5wt%,氢原子达7.3×1022Hatoms/cm3,熔融状态下不易分解.因此选择碳气凝胶作为多孔骨架,将LiBH4填入模板,已制备出圆柱形、片形、球形的复合材料,氢容量达硼氢化锂80%以上.同时,纳米网络骨架限制氢化物材料晶粒长大,复合材料内部结构较为一致,有利于改善材料结构,提高其加工性能.
其他文献
在过去的几十年里,显微成像技术取得了令人瞩目的发展,不断涌现出新的显微成像技术和仪器设备,如各种先进的光学显微镜、SEM/TEM、AFM/STM等,将其成像分辨率不断被推向新的极限,从微米到纳米、直至原子量级水平.然而,所有这些显微技术都存在一个共同的瓶颈,既只能对样品的表面进行成像.X射线显微成像技术成功地弥补了这一缺陷,提供了一种无损观察物体内部微观结构和进行体特征表征的新方法.该报告将介绍一
会议
在超强激光与物质的相互作用研究中,需要用到超薄的聚苯乙烯和氘代聚苯乙烯薄膜靶.我们以分子量为130万的聚苯乙烯和氘代聚苯乙烯为原料,以三氯乙烯为溶剂,以PVA为脱模剂,采用LB方法制备了厚度为几十纳米的聚苯乙烯和氘代聚苯乙烯薄膜.利用台阶仪、原子力显微镜、Raman光谱、傅立叶红外光谱、紫外可见分光光度计对薄膜的形貌和结构进行了表征.结果显示,所制备的薄膜厚度精确控制在5%以内,表面粗糙度小于0.
会议
Ti对氚的衰变产物氦的容留能力不理想,氦累积到一定程度后,材料会出现鼓泡、脆化、掉粉等现象,导致机械强度较低,同时释放出来的氦会破坏密封器件的真空度,成为制约真空器件性能的瓶颈因素.本研究小组通过合金化增强机械性能、扩大晶格体积、扩充贮氢容氦空间,设计、制备了TiHf、TiHfY合金材料,研究表明,合金材料较纯Ti的晶格体积最高增大了14%,吸氘体胀率最高降低了5%,显著改善了材料的抗氢脆能力.数
会议
小丸内靶是强子物理实验的内靶实验装置中最理想的内靶之一,因为它有与气体靶所欠缺的优点-反应本底低、事例点定位准确、实验亮度高等.小丸内靶跟踪系统是小丸内靶装置的一套辅助测量系统,该系统用于测量小丸在反应点的位置和时间信息,记录每个小丸的飞行轨迹和时间,配合其它探测器实现反应事例顶点的精确定位,精确度能够达到几十微米量级.文章描述了小丸内靶靶丸跟踪系统的工作原理,即利用靶丸对光的散射,收集该散射光定
会议
在ICF低能量X光散射及辐射输运实验中,柱腔填充材常选用低原子序数(低Z)材料,如PMP泡沫、LiH等,硼由于其具有低密度、高强度和高熔点的性质,是核物理和其它科学实验中常用的靶材料;在惯性约束聚变(ICF)研究中,硼可作为柱腔填充材料,其的加工方法未见相关文献报道.本文根据ICF物理实验的需求,拟采用电火花铣削技术加工半导体硼,获得直径约390μm的柱形硼填充材料.利用SARIXSX100微细电
会议
采用溶胶-凝胶技术以正硅酸四乙酯为硅源,以依次旋涂了甜菜碱溶液和聚-α-甲基苯乙烯(PAMS)溶液的玻璃为衬底,旋涂二氧化硅溶胶.通过甜菜碱脱膜剂方法,以无膜的TEM铜网为支撑架,制备了自支撑SiO2/PAMS复合薄膜,经过330℃热降解过程,去除PAMS层,得到自支撑的纳米多孔SiO2薄膜.采用光学工具显微镜、扫描电子显微镜观察了所得薄膜的表面形貌,采用傅里叶变换红外光谱仪测量了薄膜样品的成分,
不锈钢管因加工工艺制约,容易产生平行于管轴的径向缺陷(称纵向缺陷),有时也有垂直于管轴的径向缺陷(称横向缺陷).目前我国成熟的不锈钢管超声探伤方法主要是发现破坏管材连续性的纵向缺陷.本文中研究的薄壁不锈钢管(外径<10mm,壁厚<0.5mm)因长期处于高温、高压的工作环境,以及承载着类似于核电站三道屏障中第一道屏障的功能,故对其质量要求非常高.不仅要求对破坏管材连续性的纵向缺陷进行监控,而且对横向
会议
氚衰变辐照导致PVA聚合物中分子间醇羟基氢键数量及结构、分子量及其分布发生较大的变化,严重影响PVA材料的氢渗透性能.氚衰变辐照导致了PVA聚合物材料中的醇羟基-OH基团强烈的辐照损伤,PVA聚合物中形成密集分子间氢键的醇羟基-OH数量被氚衰变辐照损伤的比率为12.54%,平均辐照损伤速率0.84%·d-1.氚衰变辐照导致了PVA聚合物材料的分子量大大减小,重均平均分子量从辐照前的148600减小
锆合金作为现阶段商用核反应堆中使用最为广泛的燃料包壳,其与水反应会产生氢气。在福岛核事故中正是由于该反应造成的氢爆对周围环境造成了巨大的危害。作为后福岛时代的核反应堆燃料包壳亟需解决这一问题。在锆合金表面制备氧化物涂层能有效防止锆氢反应的发生,提升燃料元件的事故容错能力。在本文的研究中,我们成功制备了锆合金表面的微弧氧化涂层,并考察了负向电压的变化对其氧化锆涂层相组成、表面形貌、厚度、元素成分及电
本文采用脉冲激光对Zirlo合金条带十字交叉焊点进行焊接并研究焊接参数对焊接特性的影响。使用Zirlo合金条带清洗后组成插接结构,利用脉冲激光焊机对十字交叉位置进行焊接后取样检验。从焊点外观尺寸及力学性能方面分析了Zirlo合金脉冲激光点焊工艺参数激光平均功率,脉冲宽度及脉冲发射个数对激光焊接特性的影响。研究表明:在保持激光脉冲频率,脉冲脉宽,脉冲发射个数一定的情况下,随着激光平均功率增大,正面焊