课程介绍
金属铀化学活性较高，极易发生腐蚀，理解铀的腐蚀行为对于铀材料的安全操作至关重要。在含氢气 氛条件下，铀会发生氢化腐蚀，这一过程伴随着较大体积膨胀，且产物遇空气极易燃烧，因此氢化腐蚀问 题一直是铀合金研究重点关注点之一。截止目前，已经认识到包括氧化层特性、杂质、合金微观结构等诸 多因素都会对铀点蚀成核腐蚀行为产生影响。但是，氢化成核的深层次机制仍远未得到充分揭示。 过去十余年间，本课题组一直致力于该领域的研究，主要采用氢化反应动力学、原位氢化成核点形貌 观察的实验方法结合理论计算，着重对两种典型铀合金 U-X（Ti，Nb）的氢化腐蚀行为及机制开展了较为 系统的研究。 本报告中，我们将首先给出合金化元素 Nb 含量增加对合金的相结构、微观组织结构以及氢化反应行 为影响的趋势性变化实验数据。实验结果表明，随着 Nb 含量的增加，氢化反应孕育期延长，反应速率降 低。其次，合金的微观组织结构，特别是析出相的形态、数量等与热处理状态密切相关，这些材料因素的 改变也会对氢化腐蚀成核点及反应动力学带来影响。将就几种不同热处理条件下的 U-X 合金析出相结构、 析出相-母体界面特性以及氢化腐蚀成核生长行为进行讨论。再次，早期的实验和理论表明杂质元素 Si 对 铀的氢化腐蚀具有显著的加速作用，因此特别针对 U-Ti 合金中 Si 的影响我们采用 Raman 光谱结合热台 显微镜开展了实验研究，在这一部分将探讨杂质元素影响氢化腐蚀的一些实验结果。 概括地讲，合金化元素 Nb，Ti 的添加会提升铀的抗氢化腐蚀能力，但是也与 Nb，Ti 在金属母体中的存在形式，包括固溶、析出相等密切相关，微观组织结构的差异也对氢化腐蚀的成核点及其生长特性产 生影响。
授课教师
史鹏
课程特色
视频(1)
长沙市工商行政管理局