Studium difúzních procesů v oxidické vrstvě slitin zirkonia pomocí protonové mikrosondy

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60461373%3A22320%2F16%3A43903788" target="_blank" >RIV/60461373:22320/16:43903788 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Studium difúzních procesů v oxidické vrstvě slitin zirkonia pomocí protonové mikrosondy

Popis výsledku v původním jazyce

V aktivní zóně jaderného reaktoru, kde se jako povlakového materiálu využívá zirkoniových slitin, působí na tento materiál celá řada nepříznivých vlivů. Při rozkladných reakcích vody vzniká vodík a kyslík, který pak může difundovat oxidickou vrstvou buď přes krystaly oxidu zirkoničitého (ZrO2), nebo po hranicích zrn ZrO2. Mechanismus difúze, lze zkoumat pomocí jaderných reakcí za použití metod Ion Beam Analysis (IBA), kdy se využívá jaderné reakce 18O(p,?)15N. Pro experiment byly použity vzorky ve formě trubky, vyrobené ze zirkoniové slitiny E110 (s 1 hm.% Nb), které byly pre-exponovány v laboratořích UJP PRAHA a.s. a následně byly exponované v autoklávu v izotopicky čištěném prostředí média H218O. Při analýze vzorků byly využity gravimetrické metody a metody IBA, které byly prováděny na elektrostatickém urychlovači částic Tandetron 4130 MC v Řeži na Ústavu jaderné fyziky v.v.i, AVČR. Pomocí metod IBA byly zjištěny celkové tloušťky korozních vrstev na vzorcích, prvkové složení slitiny a distribuce izotopu kyslíku 18O v korozní vrstvě i jeho pronikání do vlastní slitiny. Zjištěné údaje ukazují na způsob difúze kyslíku po hranicích zrn ZrO2, protože se v korozní vrstvě vyskytují dvě maxima koncentrace izotopu 18O.Tyto maxima se vyskytují na rozhraních prostředí-oxid a oxid-kov. Z prvkové analýzy byla zjištěna přítomnost nežádoucího hafnia.

Název v anglickém jazyce

Study of diffusion processes in the oxide layer of zirconium alloys

Popis výsledku anglicky

In the active zone of a nuclear reactor where zirconium alloys are used as a coating material, this material is subject to various harmful impacts. During water decomposition reactions, hydrogen and oxygen are evolved that may diffuse through the oxidic layer either through zirconium dioxide (ZrO2) crystals or along ZrO2 grains. The diffusion mechanism can be studied using the Ion Beam Analysis (IBA) method where nuclear reaction 18O(p,?)15N is used. A tube made of zirconium alloy E110 (with 1 wt. % of Nb) was used for making samples that were pre-exposed in UJP PRAHA a.s. and subsequently exposed to isotopically cleansed environment of H218O medium in an autoclave. The samples were analysed with gravimetric methods and IBA methods performed at the electrostatic particle accelerator Tandetron 4130 MC in the Nucler Physics Institute of the CAS, Řež. With IBA methods, the overall thicknesses of corrosion layers on the samples, element composition of the alloy and distribution of oxygen isotope 18O in the corrosion layer and its penetration in the alloy were identified. The retrieved data shows at the oxygen diffusion along ZrO2 grains because there are two peaks of 18O isotope concentrations in the corrosion layer. These peaks occur at the environment-oxide and oxide-metal interface. The element analysis identified the presence of undesirable hafnium.

Druh

J_ost - Ostatní články v recenzovaných periodicích

CEP obor

—

OECD FORD obor

20506 - Coating and films

Projekt

—

Návaznosti

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Rok uplatnění

2016

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Koroze a ochrana materiálů

ISSN

1804-1213

e-ISSN

—

Svazek periodika

2016

Číslo periodika v rámci svazku

1

Stát vydavatele periodika

CZ - Česká republika

Počet stran výsledku

5

Strana od-do

1-5

Kód UT WoS článku

—

EID výsledku v databázi Scopus

—