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应用于事故容错燃料组件的高熵合金涂层研究进展

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科技视界 2020年第13期 54-56页

作者：施敏懿王佳恒余涛程浩博梁魁中国核动力研究设计院成都610213

高熵合金是一种新型合金,因具有多种优异性能而受到广泛关注。将高熵合金涂层应用于事故容错燃料组件强化涂层、旨在延缓失水以及超设计基准事故进程、并提升反应堆运行性能表现的新型涂层。本文旨在报道应用于事故容错燃料组件的高熵... 详细信息

高熵合金是一种新型合金,因具有多种优异性能而受到广泛关注。将高熵合金涂层应用于事故容错燃料组件强化涂层、旨在延缓失水以及超设计基准事故进程、并提升反应堆运行性能表现的新型涂层。本文旨在报道应用于事故容错燃料组件的高熵合金涂层研究进展,并总结出现阶段存在不足以及未来发展方向。

关键词：事故容错燃料组件高熵合金涂层

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核燃料包壳锆合金表面涂层研究进展

稀有金属材料与工程 2017年第7期46卷 2035-2040页

作者：柏广海陈志林张晏玮刘二伟薛佳祥余伟炜王荣山李锐刘彤苏州热工研究院有限公司江苏苏州215004 中广核研究院有限公司广东深圳518026

锆合金表面涂层是提高核燃料包壳事故容错能力的重要途径之一。本文综述了锆合金表面涂层的研究进展,包括涂层种类、制备工艺、微观组织以及抗水蒸气氧化性能、耐腐蚀性能等,介绍了锆合金表面涂层种类选择的依据,探讨了涂层的制备工艺... 详细信息

锆合金表面涂层是提高核燃料包壳事故容错能力的重要途径之一。本文综述了锆合金表面涂层的研究进展,包括涂层种类、制备工艺、微观组织以及抗水蒸气氧化性能、耐腐蚀性能等,介绍了锆合金表面涂层种类选择的依据,探讨了涂层的制备工艺、微观组织与性能之间的关系,分析了当前研究中存在的若干问题及未来涂层的发展方向,为进一步促进核燃料包壳锆合金表面涂层的研究提供了有价值的参考。

关键词：燃料包壳事故容错锆合金涂层水蒸气氧化

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弥散型核燃料热导率计算模型研究

核动力工程 2020年第5期41卷 40-43页

作者：任啟森廖业宏陈蒙腾张永栋谢亦然刘彤刘伟强清华大学深圳国际研究生院广东深圳518055 中广核研究院有限公司广东深圳518031

弥散型燃料热导率是反应堆安全分析和燃料元件性能评估中的重要参数。本文基于多孔物体热导率理论,考虑基体中弥散颗粒分布相关性的影响,建立弥散型燃料热导率的计算模型,并初步验证了模型的合理性,在此基础上研究了孔隙率、燃料相体积... 详细信息

弥散型燃料热导率是反应堆安全分析和燃料元件性能评估中的重要参数。本文基于多孔物体热导率理论,考虑基体中弥散颗粒分布相关性的影响,建立弥散型燃料热导率的计算模型,并初步验证了模型的合理性,在此基础上研究了孔隙率、燃料相体积分数以及燃料相/基体热导率比对弥散型燃料热导率的影响。结果表明:弥散型燃料热导率随燃料相体积分数和孔隙率的增加而降低;燃料相与基体热导率之比越大,燃料相体积分数对热导率的影响越小。

关键词：事故容错弥散型燃料热导率计算模型

基于有限元方法的惰性基弥散燃料传热性能研究

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核技术 2018年第9期41卷 88-94页

作者：卢志威张永栋李雷刘彤薛佳祥中广核研究院有限公司事故容错燃料研发项目部深圳518026

惰性基弥散燃料芯块(Inert Matrix Dispersion Pellet,IMDP)以高温气冷堆燃料技术为基础,采用惰性材料作为三重各向同性型(Tristructural Isotropic,TRISO)燃料颗粒的弥散基体,相比传统的UO2燃料,其最典型特征是具备高热导率。采用通用... 详细信息

惰性基弥散燃料芯块(Inert Matrix Dispersion Pellet,IMDP)以高温气冷堆燃料技术为基础,采用惰性材料作为三重各向同性型(Tristructural Isotropic,TRISO)燃料颗粒的弥散基体,相比传统的UO2燃料,其最典型特征是具备高热导率。采用通用有限元软件ABAQUS,结合其二次开发功能,建立有限元计算模型,研究了温度、燃耗以及燃料颗粒与惰性基体间热阻对IMDP燃料有效热导率影响规律,并与UO2陶瓷燃料进行对比。结果表明:IMDP有效热导率随燃耗及温度的增加而减小,且在不同寿期及不同温度下,IMDP有效热导率均明显高于UO2热导率;反应堆正常运行工况下,相比UO2芯块,IMDP较高的热导率会使芯块中心温度显著降低;此外,燃料颗粒与惰性基体间热阻在0~4×10^(-4) m^2·oC·W^(-1)范围内对IMDP的有效热导率影响程度最为敏感。

关键词：事故容错惰性基核燃料传热

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锆合金涂层包壳专利申请态势全景分析

中国材料进展 2021年第4期40卷 275-280页

作者：卢志威温建李雷张显生刘彤任啟森廖业宏中广核研究院有限公司广东深圳518026 深圳核电站高安全性事故容错燃料技术工程实验室广东深圳518026

事故容错燃料(ATF)是日本福岛核事故之后提出的新一代核燃料概念,主要是为了提高反应堆在事故工况下的容错性能,从根本上提高核电厂对严重事故的抵御能力,从而有效地提高核电的安全性和经济性。针对传统核燃料使用的锆合金包壳,通过外... 详细信息

事故容错燃料(ATF)是日本福岛核事故之后提出的新一代核燃料概念,主要是为了提高反应堆在事故工况下的容错性能,从根本上提高核电厂对严重事故的抵御能力,从而有效地提高核电的安全性和经济性。针对传统核燃料使用的锆合金包壳,通过外表面涂层改性的方法提高其在事故工况下的抗高温氧化性能是事故容错燃料的主要研究方向。为了对锆合金涂层包壳的技术发展现状和趋势进行全面了解,对该技术相关的国际及国内专利申请态势进行了统计分析,研究了该领域的专利申请发展态势、专利来源地区及布局地区特点,重点分析了自20世纪60年代以来锆合金涂层包壳技术分支发展趋势;此外,结合我国的锆合金涂层包壳的研究现状,从研究进展及技术聚焦等方面提出锆合金涂层包壳研发建议。

关键词：事故容错涂层锆合金包壳专利

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离散分布对惰性基弥散燃料传热的影响研究

核科学与工程 2021年第4期41卷 682-688页

作者：卢志威杨振亮马赵丹丹温建李雷刘马林中广核研究院有限公司广东深圳518026 深圳核电站高安全性事故容错燃料技术工程实验室广东深圳518026 中国工程物理研究院材料研究所四川江油621700 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

惰性基弥散燃料芯块(inert matrix dispersion pellet,简称IMDP)相比传统的UO_2燃料热导率显著提升。目前已经完成模拟IMDP的制备工艺摸索,制备获得的模拟IMDP性能良好。结合制备工艺优化需求,研究TRISO颗粒分布形式及其离散化对IMDP燃... 详细信息

惰性基弥散燃料芯块(inert matrix dispersion pellet,简称IMDP)相比传统的UO_2燃料热导率显著提升。目前已经完成模拟IMDP的制备工艺摸索,制备获得的模拟IMDP性能良好。结合制备工艺优化需求,研究TRISO颗粒分布形式及其离散化对IMDP燃料传热性能的影响。结果表明:稳态运行工况下,IMDP的峰值温度显著低于UO_(2)芯块;采用均匀化假设的有效热导率计算IMDP温度分布时,需额外考虑TRISO颗粒离散化造成的惩罚;TRISO颗粒封装百分比一定时,其离散分布形式对IMDP芯块的有效热导率没有影响,但会影响芯块的峰值温度。

关键词：事故容错惰性基核燃料传热

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ATF研发的一些问题与分析

中小企业管理与科技 2017年第14期1卷 170-171页

作者：赵瑞瑞王虹中核北方核燃料元件有限公司内蒙古包头014035

本文介绍了ATF燃料的基本要求与国际及国内ATF燃料芯块和包壳的研发现状,分析了目前ATF研发存在的关于研究目标、技术路线及应用目标的主要问题,重点阐述了对ATF燃料研发的一些建议与思考。

关键词：核燃料事故容错包壳芯块