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公开(公告)号：CN119470527A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411634312.8
申请日：2024-11-15
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
IPC: G01N23/2255 , G01N23/2202
Abstract: 本发明公布了一种模拟服役条件下镁基燃料基体辐照损伤行为的研究方法，该方法步骤：采用SRIM软件分别计算不同能量Mg+和He+在镁合金中的入射深度；制备可以调出一定束流密度Mg+的靶材；抽取辐照靶室的真空，根据SRIM计算结果设置辐照实验所需的中子注量，将Mg+和He+离子束同时注入样品；利用FIB对辐照后样品沿辐照深度制备透射电镜样品，用于表征中子辐照和裂变气体对镁基燃料基体的辐照损伤行为；该方法通过采用He+和Mg+双束离子协同辐照镁合金试样，能有效、便捷的实现Mg合金燃料基体材料在服役条件下的辐照损伤行为研究，同时实现燃料基体用耐热Mg合金体系的快速筛选。
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公开(公告)号：CN119310114A
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202411445466.2
申请日：2024-10-16
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
IPC: G01N23/04 , G01N23/2202 , G01N23/22 , G01N23/2251 , G01N1/28 , G01N1/32
Abstract: 本发明公布了一种Mg/A l叠层材料界面辐照损伤行为分析样品的制备方法，该方法步骤：采用SRI M软件分别计算不同能量Mg+在Mg/Al叠层材料中的入射深度，并计算特定能量入射离子的辐照损伤层深度；根据SRI M计算的结果，对离子辐照样品进行离子束切割；依次选用不同束流大小的离子束对切割后的界面样品进行减薄；通过调节电解抛光液配比、抛光温度、抛光时间、抛光电压等参数，摸索最佳的Mg/Al叠层材料界面样品的“速抛”工艺参数；该方法通过结合SRI M软件模拟、离子束微纳尺度加工、差异化减薄工艺和“速抛”处理等手段，能有效的完成离子辐照后Mg/Al叠层材料中Mg/Al界面透射电镜样品的制备，以实现Mg/Al界面辐照损伤行为分析及高性能Mg/A l叠层材料的快速筛选。
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公开(公告)号：CN114561602B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210197823.2
申请日：2022-03-02
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公布了一种含铀可用作核燃料的基于Nb‑Ti‑Zr‑U系结构功能一体化高熵合金，属于高熵合金材料领域，Nb‑Ti‑Zr‑U系合金组分按原子百分比为：铌：15～60%；锆：10～35%；钛：10～35%；铀：15～50%；铝：0.01～10%，余量为铬元素和不可避免的杂质；针对目前抗辐照性能差的传统金属型燃料如UZr、UAl等合金，高温易相变、在反应堆长时间照射后容易发生辐照损伤以及裂变产物引起辐照肿胀等瓶颈问题，同时其他研究对于含U高熵合金燃料的研究未给予充分的重视，本发明提一种基于Nb‑Ti‑Zr‑U系高熵合金，并充分考虑U元素的特殊作用，从而实现高熵合金的结构功能一体化。
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公开(公告)号：CN114561603B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210198455.3
申请日：2022-03-02
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公布了含铀可用作核燃料的基于Nb‑Hf‑Zr‑U系结构功能一体化高熵合金，属于高熵合金材料领域，Nb‑Hf‑Zr‑U系合金组分按原子百分比为：铌：15～60%；锆：10～35%；铪：10～35%；铀：15～50%；铝：0.01～10%，余量为铬元素和不可避免的杂质。针对目前抗辐照性能差的传统金属型燃料如UZr、UAl等合金，高温易相变、在反应堆长时间照射后容易发生辐照损伤以及裂变产物引起辐照肿胀等瓶颈问题，同时其他研究对于含U、Hf高熵合金燃料的研究未给予充分的重视，本发明提出基于Nb‑Hf‑Zr‑U系的高熵合金，并充分考虑U、Hf元素的特殊作用，从而实现高熵合金的结构功能一体化。
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公开(公告)号：CN111945034B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202010753435.9
申请日：2020-07-30
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种含硼元素的BCC结构高熵合金，其涉及属于高熵合金材料领域，其组分按质量百分比为：铝：5～15%；锆：40～60%；铌：20～30%；钼：5～15%；钒：0.1～5%，余量为硼元素（0.01～3.0%）和不可避免的杂质；针对目前典型BCC结构难熔高熵合金如TaNbMoW、TaNbMoWV等含有大量高密度金属元素，合金密度大，成本高，室温塑性差，难以作为结构材料应用的瓶颈问题，本发明提出一种含硼元素的新型BCC结构难熔高熵合金及其制备方法，制备出了强韧兼备的BCC结构难熔高熵合金；硼元素与Mo、Nb、Zr的混合焓分别为‑34、‑54和‑71 kJ/mol，绝对值很高的负混合焓使元素偏聚形成硼化物，硼化物的形成可通过Orowan机制对合金进行强化，提高了合金的强度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111945033B
公开(公告)日：2021-09-14
申请号：CN202010751525.4
申请日：2020-07-30
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公布了中子毒物特性的Al‑Nb‑Zr‑Mo‑Hf‑B体系高熵合金，其属于高熵合金材料领域，其组分按质量百分比为：铝：5～15%；铌：20～30%；锆：37～60%；钼：4.99～15%；铪：1～20%，余量为硼元素和不可避免的杂质；针对目前典型BCC结构难熔高熵合金如TaNbMoW、TaNbMoWV等含有大量高密度金属元素，合金密度大，成本高，室温塑性差，难以作为结构材料应用的瓶颈问题，同时以外的研究为对中子毒物特性的高熵合金研究未给予充分的重视，本发明提出一种基于Al‑Nb‑Zr‑Mo‑Hf‑B体系的高熵合金，并充分考虑B元素的特殊作用，从而实现高熵合金的结构功能一体化。
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公开(公告)号：CN111444652A
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN202010244116.5
申请日：2020-03-31
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
IPC: G06F30/23 , G21C3/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明公布了UO2/Zr核燃料板裂变力学分析有限元模型，模型由Zr合金基体、两个UO2芯体颗粒、及包覆于UO2芯体的裂变气孔组成；UO2/Zr核燃料板裂变模型为1/4圆形的扇形薄板结构；燃料板外部为Zr合金包壳，内部为UO2芯体，同时夹杂以UO2、Zr的小型颗粒和气孔等。将气孔、UO2和Zr颗粒均假设为球形，故符合轴对称问题，可以简化为平面问题，为实现在LS-DYNA中施加面载荷，以球心为中心点建立薄片三维体为几何模型，厚度方向仅划分一层单元，进而大幅度减小有限元计算量，提升有限元求解速度。
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公开(公告)号：CN116770154A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310757421.8
申请日：2023-06-26
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公布了一种含铀元素的基于U‑Mo‑Nb‑Ti系的新型轻质结构功能一体化的高熵合金，属于高熵合金材料领域，铀：15～60％；钼：10～35％；铌：10～35％；钛：15～50％；锆：0.1～10％；铝：0.01～10％，余量为不可避免的杂质；针对目前MoNbTi合金在高温和辐照环境下的组织稳定性、拉伸强度和抗辐照脆化等性能的研究还几乎空白，同时其他研究对于含U高熵合金燃料的研究未给予充分的重视，本发明提一种基于U‑Mo‑Nb‑Ti系的新型轻质高熵合金，并充分考虑U元素的特殊作用，从而实现高熵合金的结构功能一体化。
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公开(公告)号：CN116732412A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310695347.1
申请日：2023-06-13
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公布了含铀元素基于U‑V‑Ta‑Ti系高热稳定性的高熵合金，属于高熵合金材料领域，U‑V‑Ta‑Ti系合金组分按原子百分比为：铀：15～60％；钒：10～35％；钽：10～35％；钛：15～50％；铌：0.01～10％；铝：0.01～10％，余量为不可避免的杂质；针对目前在高温下不能保持足够的强度的高熵合金NiCoFeCr以及高温下易相变的NbTiVZr、AlTiVNb等合金，同时其他研究对于含U高熵合金的研究未给予充分的重视，本发明提出基于U‑V‑Ta‑Ti系的具有高热稳定性的高熵合金，并充分考虑U元素的特殊作用，从而实现高熵合金的结构功能一体化。
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公开(公告)号：CN111507033B
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202010244119.9
申请日：2020-03-31
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
IPC: G06F30/23 , G06F111/10 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公布了UO2/Zr单片式核燃料裂变破碎过程的有限元模拟分析方法，其为了研究核燃料裂变破碎过程中的受力情况，并为高性能核试验堆的设计提供理论指导，本发明基于ANSYS LS‑DYNA软件，通过Johoson‑Cook失效准则模拟了单片式核燃料裂变受到裂变气体迭代冲击作用下破碎的过程，结果表明，在孔内气体压强冲击达到最高800MPa的连续冲击过程中，由于应力集中与叠加的综合作用，裂变气体将沿着临界应力分布最大值的路径，即相邻裂变气孔中心的连线前进，并在核燃料板进行裂变反应的同时发生二次、三次等迭代式的裂变冲击，使得破坏路径主要沿相邻圆孔中心连线的部位进行扩展，有限元分析结果可定量分析气孔裂变爆炸过程中的应力与变形情况。
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