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轻、重离子辐照烧绿石Lu_2Ti_2O_7导致的非晶结构变化

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厦门大学学报（自然科学版） 2018年第5期57卷 623-628页

作者：焦绪丽张建谢秋荣付上朝吴采宇曹留烜郭奇勋厦门大学能源学院福建厦门361102

采用标准固相反应烧结法制备烧绿石结构的Lu_2Ti_2O_7.在室温下,用800keV Kr^(2+)和200keV He^+进行辐照.辐照后的样品采用掠入式X射线衍射(GIXRD)表征.结果表明:用800keV Kr^(2+)辐照样品时,辐照剂量达到2×10^(14)cm^(-2)(相应dpa(dis... 详细信息

采用标准固相反应烧结法制备烧绿石结构的Lu_2Ti_2O_7.在室温下,用800keV Kr^(2+)和200keV He^+进行辐照.辐照后的样品采用掠入式X射线衍射(GIXRD)表征.结果表明:用800keV Kr^(2+)辐照样品时,辐照剂量达到2×10^(14)cm^(-2)(相应dpa(displacement per atom)为0.4)时,样品出现非晶化转变,并且随着辐照剂量的增加,非晶化转变量不断增加,增加至一定值后不再变化,未出现完全的非晶化转变;用200keV He^+进行辐照时,即使辐照剂量增加至2×10^(17)cm^(-2)(dpa为1.25),样品也没有出现非晶化转变.通过分子动力学模拟对结果进行分析后发现:重离子辐照时,样品在较小范围内产生较多的缺陷,且电子能损较低,样品温度增幅较小,缺陷复合率低,易导致非晶化转变;而轻离子辐照时结果相反.

关键词：烧绿石非晶化转变离子辐照分子动力学弗伦克尔缺陷对

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用MA法制备Ti50Al50合金粉末

过程工程学报 2004年第Z1期4卷 265-270页

作者：邓彬王树林张伟上海理工大学动力工程学院上海200093

本文在室温下应用自制振动球磨机对等原子配比的Ti,Al元素粉末进行了机械合金化试验.试验条件如下:反应器的容积为2.5 L,磨球直径为20 mm,氩气气氛保护,球磨温度为室温.X射线衍射分析表明:球磨300 h后,绝大部分粉末已完全非晶化,但在XR... 详细信息

本文在室温下应用自制振动球磨机对等原子配比的Ti,Al元素粉末进行了机械合金化试验.试验条件如下:反应器的容积为2.5 L,磨球直径为20 mm,氩气气氛保护,球磨温度为室温.X射线衍射分析表明:球磨300 h后,绝大部分粉末已完全非晶化,但在XRD图谱中有一个不明物相的衍射峰出现.在球磨过程中,Al粉末的晶粒细化速率高于Ti,其晶粒尺度最终达到约13 nm,粉末晶粒的晶格畸变度接近1%.与现有技术相比本文的技术和设备较易于工业应用.

关键词：机械合金化 Ti-Al合金合金粉末合金化特性非晶化转变

22MeV/u的Fe离子在PET膜中引起的辐照效应研究

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原子核物理评论 2004年第1期21卷 43-47页

作者：王瑛朱智勇孙友梅金运范王志光侯明东段敬来中国科学院近代物理研究所

用能量为22MeV/u的Fe离子在室温和真空条件下辐照了多层堆叠的半晶质聚酯膜,采用傅里叶转换红外吸收光谱、紫外/可见吸收光谱和X射线衍射技术分析测量了辐照后聚酯膜的微观结构所发生的变化,详细研究了分子结构的变化和非晶化转变与离... 详细信息

用能量为22MeV/u的Fe离子在室温和真空条件下辐照了多层堆叠的半晶质聚酯膜,采用傅里叶转换红外吸收光谱、紫外/可见吸收光谱和X射线衍射技术分析测量了辐照后聚酯膜的微观结构所发生的变化,详细研究了分子结构的变化和非晶化转变与离子剂量、离子在样品中的平均电子能损以及吸收剂量的依赖关系.分析结果表明:辐照导致化学键的断裂、新化学键的形成和非晶化转变.非晶化效应和化学键的断裂随离子剂量和电子能损的增加而增大,但变化的总量仅依赖于总的吸收剂量,表明在所涉及的能损范围里,辐照产生的变化与辐照离子的种类和能量没有直接的关系,而只决定于材料对辐照离子能量的吸收程度.

关键词：高能铁离子辐照聚酯化学降解非晶化转变傅里叶转换平均电子能损非晶化效应化学键断裂

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磷灰石玻璃陶瓷的辐照行为及其浸出性能研究

磷灰石玻璃陶瓷的辐照行为及其浸出性能研究

作者：林智威厦门大学

学位级别：硕士

核能在蓬勃发展的同时所带来的核废料处理问题极大的制约了核能的发展。开发出能够在复杂极端的长期固化环境中保持稳定的核废料固化体已经成为目前核废料处理领域的研究重点。玻璃陶瓷作为新一代核废料固化材料,具有稳定性好,固化量大... 详细信息

核能在蓬勃发展的同时所带来的核废料处理问题极大的制约了核能的发展。开发出能够在复杂极端的长期固化环境中保持稳定的核废料固化体已经成为目前核废料处理领域的研究重点。玻璃陶瓷作为新一代核废料固化材料,具有稳定性好,固化量大等特点,受到研究者的广泛关注。然而,目前对玻璃陶瓷的抗辐照性能研究比较少,同时对辐照后玻璃陶瓷的浸出性能变化鲜有报道。在本文中针对核废料固化体在实际固化环境中所必须具备的辐照稳定性及化学稳定性两个方面,对磷灰石玻璃陶瓷进行研究。通过Kr离子辐照和He离子辐照研究磷灰石玻璃陶瓷的辐照稳定性,利用MCC-1法测试辐照前后磷灰石玻璃陶瓷浸出率变化情况。本文以镧系元素钐作为模拟锕系核素,采用传统的两步熔融烧结法制备了三种不同钐掺杂量分别为0 wt.%、3.53 wt.%和6.93 wt.%的三种氟磷灰石玻璃陶瓷(分别命名为GCO、GC1和GC2)。首先对其最佳热处理工艺进行了探索。实验结果表明,当一次熔融温度为1350℃并保温2h,之后在700℃保温2h的烧结条件下,制得的样品具有最高的致密度。此时样品的结晶相为单一的磷灰石相,晶粒呈球状,平均晶粒尺寸为95 nm左右,均匀的分布在玻璃相中。通过热稳定性试验,结果表明样品在600℃下表现出较好的热稳定性。辐照实验中,通过800 keV的Kr离子对三种的磷灰石玻璃陶瓷进行离子辐照。GIXRD结果表明,在不同剂量下,未掺杂的GCO样品的结晶相发生非晶化转变比例最高,钐掺杂量较小的GC1次之,而钐掺杂量最高的GC2样品结晶相发生非晶化转变比例最低,在1× 1016 Kr/cm辐照剂量下,非晶比例分别为53.07%、49.20%和48.72%,均未发生完全非晶化转变。这是由于,一方面,钐的加入提高了样品中磷灰石结晶相的抗非晶能力;另一方面,由于结晶相为95 nm左右的纳米晶,其较高的界面密度更多的吸收了辐照引入的点缺陷,使其无法发生完全非晶化转变。与此同时,XPS和ATR-FTIR结果表明,Kr离子辐照导致了玻璃陶瓷中玻璃相结构的变化,使玻璃相中[BO4]四面体结构单元转变为[BO3]三角体结构单元。浸出性能测试中,通过MCC-1法测试了 Kr离子辐照前后的玻璃陶瓷的浸出性能变化。发现辐照后B和Sm元素的归一化浸出率均增大。这是由于Kr离子辐照导致玻璃相中[BO4]转变为[BO3]结构单元,而平面状[BO3]稳定性不如架状结构的[BO4],导致了样品浸出率LRB的增大;与此同时,Kr离子辐照破坏了原有结晶相的晶体结构,使结晶相发生非晶化转变,原有晶格位点上的Sm失去晶格的束缚,从而导致玻璃陶瓷中LRSm的上升。最后在320℃下,通过50 keV的He离子对磷灰石玻璃陶瓷进行离子辐照。当辐照剂量为2.6×1016He/Cm时,在GC1样品中的结晶相内观察到平均尺寸为11.8 nm左右的球状氦泡,而在玻璃相中却没有观察到氦泡的存在;而在GC2样品中,没有观察到氦泡的存在,结晶相转变为尺寸更小(10～20 nm左右)的纳米晶。一方面,在有序的结晶相结构中,由于空位浓度较低,氦原子难以通过与空位的复合而湮灭,从而不断扩散迁移形成氦泡,导致GC1样品中的结晶相出现氦泡。另一方面,钐的加入增强了磷灰石结晶相的抗辐照能力,从而降低了其临界非晶温度。在临界非晶温度附近,非晶化和重结晶相互竞争,其结果是产生了纳米晶结构,这些纳米晶的出现进一步提高了样品的抗辐照能力,使氦间隙原子扩散受阻,难以形成氦泡。

关键词：玻璃陶瓷固化体离子辐照非晶化转变氦泡浸出率

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Al-12Ti 机械合金化过程的结构演变

上海交通大学学报 1998年第2期32卷 14-18页

作者：王谦胡赓祥上海交通大学信息存储研究中心上海交通大学材料科学系

采用三种不同类型的球磨机对高Ａｌ含量的Ａｌ－Ｔｉ元素进行球磨试验，研究了其结构演变的特点和影响因素．Ａｌ－Ｔｉ混合粉末在高能球磨过程中的结构演变与球磨输入能量有很大关系，输入能量高的球磨方式能导致Ｔｉ完全过饱和固溶于... 详细信息

采用三种不同类型的球磨机对高Ａｌ含量的Ａｌ－Ｔｉ元素进行球磨试验，研究了其结构演变的特点和影响因素．Ａｌ－Ｔｉ混合粉末在高能球磨过程中的结构演变与球磨输入能量有很大关系，输入能量高的球磨方式能导致Ｔｉ完全过饱和固溶于Ａｌ中，甚至形成部分非晶相和Ｌｌ２有序相；中等输入能量只能形成过饱和固溶体，不能形成非晶相；输入能量较低则不能使Ｔｉ完全溶于Ａｌ．球磨输入能量还对最终球磨态粉末的畸变程度和晶粒大小有重要作用，输入能量高的球磨机制备的机械合金化粉末的畸变明显高于另外两种球磨机制备的粉末，且晶粒更细．高的畸变和细的晶粒可能是促进部分非晶化的原因之一．

关键词：机械合金化非晶化转变铝合金 Al-Ti合金

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用MA法制备Ti50Al50合金粉末

用MA法制备Ti50Al50合金粉末