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ジルコニウム・ニオブ合金における物性および耐食性に関する研究

锆铌合金物理性能及耐蚀性能研究

基本信息

批准号：
18760655
负责人：
牟田浩明
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760655/
关键词：
原子力材料被覆管水素化物耐食性

项目摘要

原子力発電においては炉内燃焼時間をより長くすることが求められており、被覆管材料の耐食性の向上のためにNbの添加が行われている。Nb添加の影響を評価するために、その熱・機械的物性データを取得するとともに、酸化・水素化挙動の評価を行う必要がある。今年度は水素を析出させたZr-Nb合金についてEBSP測定を行い、その結晶方位を評価した。低水素濃度試料においては粒内および粒界に水素化物が析出し、その界面では水素化物の(111)面とα-Zrの(0001)面が一致するという過去の報告と同じ結果が得られた。しかし高水素濃度試料では粒子全体が水素化物となっており、ここでは隣接する水素化物の(100)面とα-Zrの(0001)面が一致するものがいくつか見られた。このような晶癖面は報告がなく、粒子が相変態する際の転位によるものと考えられる。これを確かめるため電子顕微鏡装置内に加熱ステージを取り付け、昇温させながらEBSP測定を行ったところ、水素化物から水素固溶体(α-Zr相)に変態した部分においても(100)面と(0001)面がほとんどの粒子で一致していることが確かめられた。このように加熱しながら水素化物の相変態挙動を評価した例はほとんどなく、被覆管強度に関する新規な知見が得られた。なお、ジルカロイについても行ったところ同様の結果が得られ、Nb添加による違いは見られなかった。また水蒸気酸化させた試料について、表面から酸化膜のインデンテーション測定を行い、形成されたき裂長さの測定を行うことで破壊靱性値の評価を試みた。酸化量が少ない遷移前試料と比較して、酸化量が多い遷移後試料の酸化膜では明らかにき裂が多量にまた長く形成され、同じ酸化膜でも遷移後のものは脆いことが示唆された。酸化膜の強度評価についてはこれまで外観の観察による定性的なものしかなく、ひとつの評価手法を提案することができた。

Atomic energy transmission, furnace combustion time, coating material, food resistance, Nb addition, etc. The effects of Nb addition on thermal and mechanical properties are evaluated. The evaluation of acidification and hydration is necessary. This year, the precipitation of Zr-Nb alloy was determined by EBSP, and the crystal orientation was evaluated. In the low concentration sample, the precipitation of hydrate in the grain boundary and the interface of hydrate in the (111) plane and α-Zr (0001) plane are consistent with those reported in the past. For samples with high water concentration, the particles are all hydrated and the (100) plane of the hydrated particles is consistent with the (0001) plane of the α-Zr particles. The crystal plane of the particle is reported to be in phase with the particle. In the electron micro-mirror device, the heating temperature is determined, and the EBSP measurement is performed. The hydration phase is determined, and the hydration solid solution (α-Zr phase) is determined. The (100) plane is determined, and the (0001) plane is determined. For example, the new method for evaluating the phase change of the compound is to obtain the new information about the strength of the coating tube. The result of the same analysis is that Nb is added to the matrix. Water vapor acidification test sample, surface acidification test sample, formation test sample, crack length test sample, and evaluation test sample. The amount of acidification is less than that of the sample before migration, and the amount of acidification is more than that of the sample after migration. The strength evaluation of acidified film is based on the qualitative evaluation method.