含空位α-锆体系中不同氢浓度的相互影响
材料科学
2018-11-27 v1
摘要
锆合金的氢脆是核反应堆容器当前面临的挑战之一，并可导致材料力学性能的快速下降。尽管以往许多研究探讨了高氢浓度下的氢脆机制，但少有研究关注氢化物形成之前（仅处于氢复合态）的低氢浓度机制。本研究的目的是阐明氢复合体的形成机制。我们利用ABINIT软件包计算了空位形成能Evac、氢结合能EH、EH-vac。对于晶格中处于不同状态的氢原子，我们得到Evac从26.3%增至84.6%，EH-vac从40.6%增至119.3%。这表明原始Zr原子间的键合因氢原子进入晶格而被削弱，空位的形成更为可能。此外，空位使氢原子与Zr原子连接更紧密，并进一步增加空位形成。因此，氢复合体倾向于在晶格中扩展，氢复合体的脆性成为氢脆的主要原因。
引用
@article{arxiv.1811.09856,
title = {Mutual Influence of Different Hydrogen Concentration in {\alpha}-Zirconium System with Vacancies},
author = {Heng-Yu Li and Hao-Jun Jia and Yan-Zhen Zhao and L. A. Svyatkin and I. P. Chernov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.09856},
year = {2018}
}