【摘 要】
：
石墨作为模块式高温气冷堆中的堆芯结构材料,其辐照寿命决定了反应堆的寿命,尽可能提高石墨的耐辐照能力是高温堆发展的关键因素。为了深入理解石墨的辐照损伤机理,本论文探究了纳米量级厚度的薄层高定向热解石墨（HOPG）的离子辐照效应。选用He、C、Ar三种离子以制造不同的缺陷浓度。通过SRIM软件模拟离子束与石墨的相互作用,进行辐照剂量dpa的计算。利用拉曼光谱和高分辨透射电子显微镜系统地探究了石墨晶体中
论文部分内容阅读
石墨作为模块式高温气冷堆中的堆芯结构材料,其辐照寿命决定了反应堆的寿命,尽可能提高石墨的耐辐照能力是高温堆发展的关键因素。为了深入理解石墨的辐照损伤机理,本论文探究了纳米量级厚度的薄层高定向热解石墨（HOPG）的离子辐照效应。选用He、C、Ar三种离子以制造不同的缺陷浓度。通过SRIM软件模拟离子束与石墨的相互作用,进行辐照剂量dpa的计算。利用拉曼光谱和高分辨透射电子显微镜系统地探究了石墨晶体中辐照缺陷的产生和在退火条件下的演变规律。同时利用原子力显微镜精确测量石墨晶体的尺寸,研究了离子辐照下石墨单晶的真实尺寸变化规律。SRIM软件模拟离子注入石墨的计算结果表明,Full Cascade和K-P模式计算得到的dpa分布曲线基本一致。两种模式之间的差异与入射离子的质量有关,随着入射离子质量的增加而降低;而两种模式之间的差异与入射离子的能量无关。利用不同的离子辐照条件在石墨晶体中制造了一系列不同程度的辐照损伤。当表面辐照剂量达到0.035 dpa时,拉曼光谱的D峰、G峰开始融合,达到0.35 dpa时,拉曼光谱的D峰、G峰完全融合。退火效果与辐照损伤程度有关,当辐照后D峰、G峰没有融合时,1000°C退火可使缺陷完全恢复;一旦D峰、G峰开始融合,需在1600°C退火才能使缺陷完全恢复;当辐照后D峰、G峰完全融合时,1600°C退火也无法使缺陷完全恢复。同时微观结构的研究表明,当100 nm HOPG中平均辐照剂量为0.01 dpa,石墨层出现弯曲,仍保持堆叠有序性;在0.1 dpa时,变成纳米晶石墨结构,经1600°C退火层状结构基本恢复;达到1 dpa时,基层被分割成很多小段,碎片层在方向上随机化,1600°C退火后仍存在较多的位错。辐照缺陷引起石墨单晶体沿c轴方向尺寸膨胀,当平均辐照剂量小于0.1 dpa,c轴尺寸呈线性膨胀;当在0.1～1.2 dpa时,尺寸增长速率减小;当平均辐照剂量为1 dpa时,c轴方向的尺寸变化可达近40%。辐照缺陷引起石墨单晶体沿a轴方向尺寸收缩,高剂量辐照下薄层HOPG面积收缩可高达50%～70%。采用薄层HOPG作为研究对象,最大程度地排除了Mrozowski裂纹对尺寸变化的干扰。由于C+和Ar+辐照下石墨片层与硅基体相互作用出现了边缘效应,使用TEM测量石墨晶体辐照后的实际厚度,当平均辐照剂量为4.46 dpa时,石墨晶体在辐照前后沿c轴方向尺寸变化61.23%;当平均辐照剂量为39.73 dpa时,沿c轴尺寸变化可高达116.5%。
其他文献
电气火灾在各类火灾中的占比一直居高不下,其中造成电气火灾很重要的因素是故障电弧。故障电弧特性复杂,可以在电流较小的情形下发生,避开了传统电气保护装置的保护范围,给低压配电线路埋下了火灾隐患。因此,为了降低电气火灾发生,减少经济财产损失及防控重大安全风险,研究故障电弧检测技术十分有必要。本文以在电弧物理实验平台上收集的电压电流录波数据为基础,根据电弧故障保护产品的功能定位和保护范围,对单负载电路结构
微波加热技术具有高效、节能环保、选择加热性等独特的优势,使其被广泛应用于工农业生产及生活中。同时因其选择加热性的特点,使得不同加热负载在微波烧结过程中的热行为也存在有较大差异,进而影响负载的加热效率以及温度均匀性。为了探究负载热行为差异性的影响因素,提高负载的加热效率以及温度均匀性,本文以金属结合剂金刚石砂轮节块为研究对象,通过COMSOL仿真软件对砂轮节块的微波加热过程进行研究分析,主要研究工作
随着各类夜视装备和安防设备应用场景的增多,所获取的信息越来越重要,所以对成像技术的要求也在日益增加。尽管红外成像和可见光成像技术已趋于成熟,但各自的成像特点导致的技术缺陷使得其越来越不能满足现实需求。如何融合这两种成像技术的优势成为业界关注的研究热点问题。本文首先对红外光和可见光成像原理及图像数字处理方法进行了研究与分析,并以FPGA为开发工具,完成了对这两种成像技术进行融合处理的系统设计。依据配
汽车电子驻车系统是实现临时安全停车和熄火后长久驻车功能的实现单元。目前,乘用车上普遍使用的电子驻车系统有两种:第一种是具有独立控制单元的电子驻车系统,简称EPB;第二种是集成式电子驻车控制系统简称EPBi。具有独立控制器的电子驻车系统已经广泛用于国内外主销车型上,技术发展成熟。但随着汽车智能化的不断深入发展及降成本的压力,集成式电子驻车系统将成为未来发展的趋势。目前,EPBi技术逐渐被国内的主机厂
为保障经济困难的公民获得必要的法律服务,国家通过一系列的法律法规和相关政策逐渐建立起“政府责任、律师义务和社会参与”的法律援助体系。在这个体系中,律师成为了实施法律援助的主力军。然而,在法律援助的实践中,不断出现“法律援助质量低”“律师参与不积极”等问题。为了解决这样的困境,国家通过制定相关法律,推行“公职律师”“政府购买法律援助服务”等政策进行回应,学者们也从制度设计、律师职业伦理等方面提出了实
聚合物材料自修复是指当受到破坏后,在一定条件下可自我修复部分或者全部性能。分为外援型和本征型,本征型自修复材料主要依靠可逆共价键和可逆非共价键实现自修复,具有修复条件温和、多次重复修复等优点,但是也普遍存在强度低的缺点。杜仲胶是生物基高分子材料,具有独特的―橡-塑‖二重性,良好的耐疲劳、耐磨、防震及抗撕裂性能,绝缘性强、耐水湿、形状记忆优良,但是其分子量较大,难以直接用做为涂料、粘合剂及复合材料,
氢能具有能量密度高、清洁无污染等特点,被认为是化石能源理想的替代品。电解水制氢因生产安全、产物纯度高而受到了广泛的关注。但电解水反应过程中产生的过电位导致其电能消耗过多,所以需要催化剂来提高其能量转换效率。目前,Pt基贵金属的析氢电催化性能优异,但其高成本和稀缺性限制了其应用。因此,开发高催化活性、低成本和高稳定性的过渡金属基析氢催化剂具有十分重要的意义。近年来,过渡金属磷化物由于具有较好的催化性
知农云课堂是中国知网推出的农业实用技能学习平台,致力于培育新型职业农民,培养现代化农业生产经营队伍。该平台基于大数据、云计算和互联网技术开发建设,整合全国农林牧渔知名专家、学术带头人、农业院校优秀教师、技术骨干等各类师资力量,汇聚精品优质课程,开设录播课、直播课、面授课,提供一站式全方位的网络在线培训服务,全力为农业科技人员、新型职业农民、农业职业经理人、农村实用人才提供知识更新、培训等服务。助力
现阶段,城市发展正进入存量治理时代,城市空间发展面临巨大转变,空间增量向空间优化转化、功能植入向功能转换与优化转变,以增量为主的快速增长向以人为本的品质提升转变。高速增量城市建设中,本身显著滞后的城市基础设施在城市存量发展时期与城市发展的矛盾与问题日益突出。其中,城市停车问题是当前在城市形象、城市环境、城市便捷度、高效城市建设层面最突出的问题,也是极难解决的问题。因此,解决城市停车难问题已迫在眉睫
在汽车轻量化的大背景下,铝合金因其质轻、低成本、高塑性等优势在车身中应用越来越多。用铝合金替代钢板的钢铝混合车身可实现白车身减重一半左右,是实现汽车轻量化的有效途径之一。无铆钉铆接可实现钢、铝直接连接,然而无铆钉铆接接头静强度低、腐蚀强度低、气密性差、易发生电化学腐蚀,无法满足车身结构件强度要求。在板料之间加入胶粘剂能够有效提高接头强度、增强气密性,防止电化学腐蚀。电磁无铆钉铆接技术具有铆接速度快