压力对氢在Zircaloy-4中溶解度的影响

H. E. Weekes; D. Dye; J. E. Proctor; D. S. Smith; C. Simionescu; T. J. Prior; M. R. Wenman

doi:10.1016/j.jnucmat.2019.07.012

压力对氢在Zircaloy-4中溶解度的影响

材料科学 2019-09-04 v3

作者: H. E. Weekes , D. Dye , J. E. Proctor , D. S. Smith , C. Simionescu , T. J. Prior , M. R. Wenman

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摘要

利用同步辐射X射线衍射，在金刚石对顶砧中于最高20.9 GPa压力下对小块研磨薄片样品，考察了压力对室温下氢在Zircaloy-4中溶解度的影响。考察了样品中氢含量/状态与压力传递介质的不同组合；在所考察的三种情况中，均可得出结论：压力导致δ氢化物溶解，且间隙氢抑制ω-Zr的形成。需要约9 GPa的压力才能使氢化物分数减半。这些结果表明，压力的热力学效应类似于升高温度，但效应较小。结果与α、δ和ω相中每个Zr原子的体积、α和δ的体模量，以及先前测得的α和δ相中氢位点摩尔体积一致。这些结果被用以阐释其对理解裂纹尖端氢化物析出驱动力的意义，裂纹尖端处于约1.5 GPa的静水拉伸应力区域。

关键词

氢溶解度 Zircaloy-4 高压同步辐射X射线衍射氢化物溶解金刚石对顶砧

引用

@article{arxiv.1806.09657,
  title  = {The effect of pressure on hydrogen solubility in Zircaloy-4},
  author = {H. E. Weekes and D. Dye and J. E. Proctor and D. S. Smith and C. Simionescu and T. J. Prior and M. R. Wenman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.09657},
  year   = {2019}
}

备注

Updated in response to reviewer comments; results identical but discussion elaborated on some points. Accepted for publication in J. Nuclear Materials, 11 Jul 2019

压力对氢在Zircaloy-4中溶解度的影响

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