福島原発の早期廃炉実現に向けた事故過程推定用微細組織－熱履歴データベースの開発

开发微观结构热历史数据库，用于评估福岛核电站提前退役的事故过程

• 批准号: 18K04997
• 负责人: 古谷 一幸
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hachinohe National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K04997/
• 关键词: 照射効果; 核燃料デブリ; 炭化ホウ素; ヘリウム注入; 転位ループ; キャビティー; 破壊靭性; 照射損傷; 熱履歴; イオン照射; 微細組織; ナノ硬さ

室温でヘリウムイオンを100～数千appm規模まで注入した炭化ホウ素に対し、真空焼鈍熱処理を施すための検討を行った。316Lオーステナイトステンレス鋼におけるこれまでの実績より、650℃（0.5Tm）以上の熱処理温度でクラスタサイズが有意に大きくなることが明らかとなっている。また、キャビティーについてはより高温（0.8Tm程度以上）で成長し始めることが明らかとなっていることから、炭化ホウ素についても同様のことが言えるのであれば、0.75～0.8Tm程度の熱処理温度を狙うのが妥当と推察される。しかし、炭化ボロンの融点は約3000Kであり、熱処理温度は2250～2400K（1977～2127℃）となるため、加熱装置のスペック等の問題との兼ね合いから、初歩的検討下における最高熱処理温度は1800℃とした。なお、熱処理中に炭化ボロンが他の物質と反応するのを避ける為、タングステントレーの上に炭化ケイ素、あるいはジルコニア、タンタルなどを置き、その上に炭化ホウ素を置くなどの措置が必要と考えられる。また、熱処理の雰囲気は真空（10^4Pa台以下）もしくは高純度アルゴン（G3グレード以上）とする。以下の様な行程で段階的に検討を進めることとした。(i)照射材に対する透過型電子顕微鏡観察を行い、非照射材と比較(ii)1100℃程度で熱処理し、(i)と比較（転位ループや格子間原子クラスタが観察されるかどうか判別）(iii)1600℃で10000秒の熱処理を施し組織観察（キャビティーが観察できる可能性を判定）(iv)(iii)でキャビティーが観察可能と判定できれば、1800℃で10時間程度の熱処理を施し組織観察

Room temperature, high temperature 316L heat treatment temperature above 650℃ (0.5Tm) The heat treatment temperature of 0.75~0.8Tm is properly predicted. The melting point of carbonization is about 3000K, the heat treatment temperature is 2250~2400K (1977~2127℃), the heating device is selected, and the initial stage is discussed. The highest heat treatment temperature is 1800℃. In the heat treatment process, the carbonization of other substances is necessary for the treatment of other substances. Heat treatment and vacuum (10^4 Pa or less), high purity (G3 or more) The following is a summary of the progress of the process. (i)comparison of irradiated materials with transmission electron microscope (TEM) and non-irradiated materials (ii) heat treatment at 1100℃ (i)(iii) Organization of heat treatment at 1600℃ for 10000 seconds (iv) Organization of heat treatment at 1800 ℃ for 10 seconds (iii) Organization of heat treatment at 1600℃ for 10000 seconds (iv) Organization of heat treatment at 1800℃ for 10 seconds

项目成果

Fabrication and Characterization of iron-based and tungsten based high-entropy alloys

铁基和钨基高熵合金的制备和表征

• 发表时间: 2022
• 作者: Eiichi Wakai;Hiroyuki Noto;Tamaki Shibayama;Yosuke Iwamoto;Koichi Sato;Takashi Wakui;Kazuyuki Furuya; Masami Ando;Yukihiro Yano;Maya Yoshikawa;Kodai Toyoda;Takashi Onizawa
• 通讯作者: Takashi Onizawa

Iron-Based High Entropy Alloys

铁基高熵合金

• 发表时间: 2023
• 作者: Eiichi Wakai;Hiroyuki Noto;Kazuyuki Furuya;Masami Ando;Takashi Wakui;Shunsuke Makimura;Taku Ishida;Tamaki Shibayama;Takaharu Kamada
• 通讯作者: Takaharu Kamada