國家超導約束聚能研究所。
李陽看著各項測試資料都趨於正常的鎢基複合材料,滿意的點了點頭。
“呼~這幾個月的努力,成效還是不錯的。”
“但僅靠這一種材料,還遠遠不夠。”
錢宏遠也附和著點點頭。
“嗯,鎢基複合材料在抗高溫、韌性等方麵,表現都極為出色。”
“但也正如李工你所說的那樣,僅靠這一種材料,還不夠穩妥。”
“且不說核反應裝置每個結構和部件的材料都不一樣,多一些材料作備選,萬一出現特殊情況,我們也好應對。”
簡單分析後,他接著詢問。
“李工,那接下來,我們是對TiB?-SiC複合材料進行驗證。”
“還是在基於鎢基複合材料的技術上,繼續延伸?”
鎢基複合材料的表現不錯,如果能夠在它的基礎上,延伸出更多的同類產品,然後再去驗證這些產品的屬性,或許能起到意想不到的效果。
李陽想了想,然後決定。
“驗證TiB?-SiC複合材料吧!”
“前些日子我們對它的粒子分佈情況進行了一定的剖析,接下來要檢驗它的中子輻照耐受性了。”
TiB?-SiC複合材料是它繼鎢基複合材料,在研究過程中,通過係統幫助,自研出的另外一種可行性複合材料。
經過他幾次的測試,TiB?-SiC複合材料的物理屬性表現還是不錯的,主要集中在硬度、抗性和耐腐蝕性。
但其他更多的微觀表現,他還沒有來得及測試。
既然鎢基複合材料的實驗已經接近完成,剩下的延伸實驗,完全可以交給其他研究員。
他們則是可以對TiB?-SiC複合材料,進行更深層次的驗證。
錢宏遠也是這樣想的。
“行,那擇日不如撞日,反正今天的時間也還早。”
“上午讓人準備好實驗場地,下午就直接開始?”
李陽想都沒有想,直接答應下來。
“我看行!”
……
下午時分,李陽和錢宏遠來到高通量同位素源(HFIR)實驗室,對TiB?-SiC複合材料進行中子輻照耐受性驗證。
李陽繼續作為第一負責人,全權負責這次的驗證。
“測試條件都準備好了吧?”
他一邊檢查實驗室的各個儀器,一邊問道。
進入到工作狀態,錢宏遠立馬變得嚴肅,他開啟工作簿,回答道。
“都準備好了!”
“熱中子通量5×101?n·cm?2·s?1,允許有±0.3%誤差帶。”
“瞬發伽馬輻射劑量48kGy/h,試樣溫度梯度利用主動冷卻係統維持300→1200K……”
錢宏遠沒有任何疏漏,把所需要的實驗條件,逐一道明。
李陽聽完後,從他手中拿過工作簿,一一對照又檢查了一遍,確認無誤。
“可以執行!”
一切準備就緒,已經是一個小時後。
確定全部工作準備完畢,李陽下令。
“驗證開始!”
話音落下,TiB?-SiC複合材料的中子輻照耐受性驗證正式開始。
而隨著時間一分一秒的過去,TiB?-SiC複合材料在中子輻照下,也漸漸有所變化。
初期輻照下,對比常規Zr-4合金在離位損傷峰處出現晶界氦泡聚集,繼而誘發沿晶應力腐蝕開裂,裂紋擴充套件速率達1.8μm/h。
種種情況反饋,這符合Griffith斷裂模型預測。
看到這,李陽眉頭微微一緊。
“估計要失穩了!”
也就是李陽說完這話不到五秒鐘,聲發射感測器捕獲到Ⅲ型應力波。
錢宏遠嘆息一聲。
“振幅大於95dB,已經可以確定要失穩了。”
雖然有些失望,但也是在他們的預測範圍內。
李陽又觀察了半分鐘,確認沒有迴旋的餘地後,果斷下令。
“啟動仿星器磁場約束方案!”
早就做好準備的緊急預案工作人員,立即啟動仿星器磁場約束方案。
通過實時檢測的儀錶和工作人員的彙報可知。
強磁場使入射中子發生拉莫爾進動,大幅增加與材料晶格相互作用的有效截麵。
同時,約束嬗變產物,比如3H、??Co的擴散路徑,降低晶格畸變能。
情況有所好轉,李陽和錢宏遠緊繃的表情,也稍稍放緩。
這時,工作人員將實時匯總的測試資料呈上來。
“臨界斷裂韌性K_IC來到了38MPa·√m,氨脆轉變溫度T_BD達到1123K,輻照蠕變速率降低到8e-9/s。”
錢宏遠一邊看,一邊滿意的點點頭。
“臨界斷裂韌性比我們估測的預期值12MPa·√m,高了26,提升了約217%。”
“氨脆轉變溫度從預期值873K,提升至1123K,提升了28.6%,輻照蠕變速率則是下降了約百分之八十。”
“綜合來看,在有仿星器磁場約束介入後,TiB?-SiC複合材料的多個屬性,都得到明顯的提升。”
李陽看著上麵的資料,簡單分析了一波。
其實到了這一步,今天的驗證,算是勉強過關了。
但也隻能算是勉強,還是存在許多問題,需要在後續的研發中,逐一解決。
結束實驗,李陽和錢宏遠來到辦公室。
“錢教授,您覺得,相較於傳統的材料,為何TiB?-SiC複合材料會出現失效現象?導致這個現象的原因,主要有哪些?”
其實他心裏已經有幾個答案,但他想聽聽錢宏遠的想法。
一來,對方乃是材料領域的大佬,經驗豐富,有更多獨特的見解。
同時,李陽也想看看,自己所想和對方所思,在某些方麵,是否一致。
錢宏遠隻是沉吟片刻,便開口回答。
“我覺得主要的原因,還是TiB?-SiC複合材料亞表層,形成了梯度納米結構。”
李陽眼睛一亮。
“具體而言呢?”
他發現,自己想的,和錢宏遠說的,竟然相差無幾。
錢宏遠:“我歸納為表層、過渡區和基體。”
“表層,也就是<5μm那一層,非晶體層有效吸收離位原子,使得級聯損傷截獲大於百分之九十。”
“過渡區的高密度位錯牆,釘紮嬗變氣泡。”
“還有就是基體納米析出相,一直裂紋萌生。”
“李工,我大致覺得主要是這幾個方麵。”
李陽拍手叫好,與錢宏遠緊緊握手。
“錢教授,我和你想的幾乎差不多。”
“我也覺得,導致失效現象的問題,其實並不算很嚴重。”
“目前看來,我們的想法是一致的!!!”
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