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同位素电池研发与应用进展

核科学与工程 2024年第1期44卷 224-232页

作者：汪进魏世平金鸣李春京马智欣王伟李亚洲王芳洒荣园闫少健胡源吴宜灿凤麟核团队中子科学国际研究院山东青岛266041 山东省中子科学技术重点实验室山东青岛266199 中国科学技术大学安徽合肥230026

放射性同位素电池因其在特定应用领域具有不可替代性和巨大的战略意义,而受到世界先进国家政府、学术界与工业界的广泛关注。本文首先介绍了同位素电池的应用现状,然后从同位素电池研发历史、最新进展和技术瓶颈等方面介绍了同位素电池... 详细信息

放射性同位素电池因其在特定应用领域具有不可替代性和巨大的战略意义,而受到世界先进国家政府、学术界与工业界的广泛关注。本文首先介绍了同位素电池的应用现状,然后从同位素电池研发历史、最新进展和技术瓶颈等方面介绍了同位素电池研究进展,最后讨论了同位素电池未来重点研发方向并对我国同位素电池发展提出现实可行的建议,以期望实现我国同位素电池技术快速超车和到达世界一流水平。

关键词：同位素电池温差发电辐射伏特效应

兆瓦级锂冷空间核反应堆电源方案设计与研发进展

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中国科学：技术科学 2024年第3期54卷 365-376页

作者：吴宜灿刘超金鸣陈建伟张勇吴庆生洒荣园柏云清李春京蒋洁琼宋勇胡丽琴王芳谈鹏翁娜江新标高扬周新贵郑友琦鹿鹏张智刚郝祖龙殷园中子科学国际研究院青岛266199 中子科学(重庆)研究院有限公司重庆401331 中子科学研究院(合肥)有限公司合肥230001 安徽中科超核科技有限公司合肥230001 中国科学院合肥物质科学研究院合肥230001 中国科学技术大学合肥230026 上海核工程研究设计院有限公司上海200233 西北核技术研究院西安710024 中国科学院空间应用工程与技术中心北京100094 国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室长沙410073 西安交通大学核科学与技术学院西安710049 南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室哈尔滨150001 华北电力大学核科学与工程学院北京102206 深圳大学物理与光电工程学院深圳518060 山东大学核科学技术研究院济南250012

空间核反应堆电源因具有能量密度大、输出功率高、持续时间长、环境适应性强等优势,是未来大功率长寿期航天任务及深空探测任务能源供应的优选路线.本文在分析兆瓦级空间堆电源研发需求与选型特点的基础上,提出并设计了一套兆瓦级小型... 详细信息

空间核反应堆电源因具有能量密度大、输出功率高、持续时间长、环境适应性强等优势,是未来大功率长寿期航天任务及深空探测任务能源供应的优选路线.本文在分析兆瓦级空间堆电源研发需求与选型特点的基础上,提出并设计了一套兆瓦级小型锂冷空间堆电源技术方案,该方案采用锂冷反应堆与布雷顿发电系统耦合,具有轻量化、长寿命等特点.本文针对该方案梳理了所涉及的关键技术,介绍了在技术分析论证、相关验证样机和实验平台研制的进展情况,并在此基础上提出我国未来发展大功率空间堆电源的建议.

关键词：空间核反应堆锂冷反应堆布雷顿发电

同方期刊数据库

Pt/air电化学氧泵在450℃铅铋合金中的控氧特性研究

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核科学与工程 2023年第3期43卷 637-644页

作者：孙明辉刘少军周丹娜宋亮亮李春京中国科学院合肥物质科学研究院安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 国科中子能(青岛)研究院有限公司山东青岛266041 三峡大学四川宜昌443002

铅铋共晶合金(Lead Bismuth Eutectic,LBE)氧含量调控直接影响结构材料的铅铋腐蚀性能。气相氧控容易产生放射性气体,固相氧控氧化铅原料则难以在线更换补充,因此国际上发展了电化学氧泵(Electrochemical Oxygen Pump,EOP)控氧方法。本... 详细信息

铅铋共晶合金(Lead Bismuth Eutectic,LBE)氧含量调控直接影响结构材料的铅铋腐蚀性能。气相氧控容易产生放射性气体,固相氧控氧化铅原料则难以在线更换补充,因此国际上发展了电化学氧泵(Electrochemical Oxygen Pump,EOP)控氧方法。本论文采用工艺成熟、高还原催化活性的Pt研制了一种新型的Pt/air型电化学氧泵,并利用电流-时间法在静态LBE实验装置中开展了电化学氧泵的控氧测氧研究。研究结果表明Pt/air型电化学氧泵可以有效调控LBE氧浓度,且氧在液态LBE中的传质扩散可能会影响氧泵除氧效率。

关键词：铅铋合金电化学氧泵氧控氧浓度

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CLAM钢CCT曲线的测定与分析

材料热处理学报 2017年第7期38卷 101-106页

作者：丁文圆赵飞张欢叶帅李春京贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025 中国科学院核能安全技术研究所物理与辐射安全重点实验室安徽合肥230031

利用高分辨率Bhr DIL-805 A/D相变仪结合金相-硬度法研究了CLAM钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)。根据实验数据测得了A_(c1),A_(c3),M_s和M_f点,以及得到了不同冷却速率连续冷却膨胀曲线。结果表明:当冷却速率小于2℃/min时,... 详细信息

利用高分辨率Bhr DIL-805 A/D相变仪结合金相-硬度法研究了CLAM钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)。根据实验数据测得了A_(c1),A_(c3),M_s和M_f点,以及得到了不同冷却速率连续冷却膨胀曲线。结果表明:当冷却速率小于2℃/min时,发生了铁素体转变,主要得到块状铁素体组织,渗碳体在铁素体边界富集,并且数量随着冷却速率的升高而增加;当冷却速率在3~5℃/min时,发生铁素体和马氏体转变,得到铁素体和马氏体组织;当冷却速率大于10℃/min时,只发生马氏体转变,得到完全马氏体组织。

关键词： CLAM钢 CCT曲线临界点膨胀曲线

拉应力下T91钢在550℃液态铅铋中的腐蚀行为

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中国科学技术大学学报 2018年第5期48卷 378-384页

作者：胡亚东罗林姜志忠李春京陈建伟中国科学院核能安全技术研究所中子输运理论与辐射安全重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

为有效评估T91钢在液态铅铋合金(lead-bismuth eutectic,LBE)中不同拉应力下的腐蚀行为,采用小锥度圆锥体试样,开展了0~180MPa下T91钢在550℃、1×10^(-6) wt%氧浓度LBE中的腐蚀实验.结果表明:(Fe,Cr)_3O_4层和内氧化层始终存在,而Fe_3... 详细信息

为有效评估T91钢在液态铅铋合金(lead-bismuth eutectic,LBE)中不同拉应力下的腐蚀行为,采用小锥度圆锥体试样,开展了0~180MPa下T91钢在550℃、1×10^(-6) wt%氧浓度LBE中的腐蚀实验.结果表明:(Fe,Cr)_3O_4层和内氧化层始终存在,而Fe_3O_4层在拉应力作用下出现严重的脱落,且Fe3O4碎片随应力增加而变小;(Fe,Cr)_3O_4层由于Cr富集度不同而呈现出两层亚结构;随着拉应力的增加,裂纹数量增加,尺寸变大,并不断向基体方向扩展,到180 MPa时已贯穿整个(Fe,Cr)_3O_4层.此外,各氧化层厚度随应力增加而增加,但增厚速率不断降低.

关键词：铅铋合金 T91 腐蚀氧化层拉应力

中国低活化马氏体钢CLAM热等静压扩散焊接初步研究

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核科学与工程 2007年第1期27卷 55-58,31页

作者：李春京黄群英吴宜灿 FDS团队中国科学院等离子体物理研究所安徽合肥230031

热等静压扩散焊接由于其独特的优点而被认为是聚变堆包层第一壁及冷却板等复杂结构件的首选制造技术之一。本文对中国低活化马氏体钢CLAM的热等静压焊接进行了初步研究。实验中CLAM钢自身焊接的拉伸性能已经达到母材的水平,但冲击断口... 详细信息

热等静压扩散焊接由于其独特的优点而被认为是聚变堆包层第一壁及冷却板等复杂结构件的首选制造技术之一。本文对中国低活化马氏体钢CLAM的热等静压焊接进行了初步研究。实验中CLAM钢自身焊接的拉伸性能已经达到母材的水平,但冲击断口为原接合面,且强度较低,X射线能谱(EDS)分析发现冲击断面上有强氧化物形成元素Al、Si、V等富集,初步认为焊接前期处理过程中待焊接面形成的稳定氧化膜导致冲击性能较低。

关键词：聚变堆包层制造低活化 CLAM 热等静压扩散焊接

软化热处理与预变形对CLAM钢塑性的影响分析

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核科学与工程 2010年第2期30卷 160-165页

作者：黄波黄群英李春京刘少军 FDS团队中国科学院等离子体物理研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学核科学技术学院安徽合肥230027

CLAM钢是中国ITER液态测试包层模块的首选结构材料,其塑性是影响测试包层冷却流道加工制造的关键因素之一。本文对CLAM钢进行退火软化热处理,测试其拉伸性能,并研究经过5%、10%和15%预变形,均分别在600℃、700℃和800℃回火30 min后,CLA... 详细信息

CLAM钢是中国ITER液态测试包层模块的首选结构材料,其塑性是影响测试包层冷却流道加工制造的关键因素之一。本文对CLAM钢进行退火软化热处理,测试其拉伸性能,并研究经过5%、10%和15%预变形,均分别在600℃、700℃和800℃回火30 min后,CLAM钢塑性的回复情况,以获得预变形量和回火工艺与CLAM钢塑性之间的关系,为制备包层模块及其冷却流道提供材料技术支持。研究表明:退火态CLAM钢塑性较正常热处理态CLAM钢有较大提高,在预变形和回火过程中,其塑性随预变形量的增大而下降,随回火温度的上升而提高。

关键词：软化热处理预变形 CLAM钢测试包层模块

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核反应堆材料数据库NRMD的设计与实现

核科学与工程 2015年第4期35卷 639-644页

作者：沈龙凤翟向伟李春京邹俊王彪任中国科学技术大学安徽合肥230027 中国科学院核能安全技术研究所中国科学院中子输运理论与辐射安全重点实验室安徽合肥230031 淮北师范大学安徽淮北235000

为了收集、整理和共享来自不同数据源的反应堆材料数据,中科院核能安全技术研究所·FDS团队在前期研究的基础上设计研发了基于网络架构的核反应堆材料数据库平台NRMD(Nuclear Reactor Material Database)。目前该库已收集了法国核电标准... 详细信息

为了收集、整理和共享来自不同数据源的反应堆材料数据,中科院核能安全技术研究所·FDS团队在前期研究的基础上设计研发了基于网络架构的核反应堆材料数据库平台NRMD(Nuclear Reactor Material Database)。目前该库已收集了法国核电标准RCC-MRx、美国ASME标准等标准数据,以及CLAM钢、F82H钢等低活化铁素体马氏体钢(RAFM钢)的相关性能数据。基于JAVA高级编程语言实现了按材料搜索、按性能搜索及按成分搜索三种不同的搜索方式,在线浏览、下载、打印等数据使用功能,数据的增删改查、批量导入、批量导出等数据管理功能。NRMD的实现为核反应堆材料数据的共享利用搭建了一个良好的平台。

关键词：核反应堆材料数据库 RCC-MRx ASME CLAM钢

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CLAM钢U形弯曲回弹数值模拟优化与试验

塑性工程学报 2013年第1期20卷 53-57页

作者：薛克敏陈龙孔炎李萍黄波李春京合肥工业大学材料科学与工程学院合肥230009 中国科学院等离子体物理研究所合肥230031

CLAM钢聚变堆包层第一壁是典型中厚板U形件,尺寸较大,采用模具压弯成形后回弹较大,尺寸精度难以保证。采用数值模拟与试验研究相结合的方法,对弯曲工艺参数和模具补偿值进行优化,确定合理的摩擦润滑条件、凹模圆角尺寸、凸凹模间隙和补... 详细信息

CLAM钢聚变堆包层第一壁是典型中厚板U形件,尺寸较大,采用模具压弯成形后回弹较大,尺寸精度难以保证。采用数值模拟与试验研究相结合的方法,对弯曲工艺参数和模具补偿值进行优化,确定合理的摩擦润滑条件、凹模圆角尺寸、凸凹模间隙和补偿圆弧半径,最终试验零件单侧回弹角控制在0.65°内,内开口尺寸误差在2.8mm内,得到合格U形件。可为CLAM钢塑性成形提供指导。

关键词： CLAM钢聚变堆包层回弹模具补偿