Inventory number IRN Number of state registration
0224РК00035 AP14871210-OT-24 0122РК00504
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 1
Number of books Appendicies Sources
1 2 32
Total number of pages Patents Illustrations
47 0 15
Amount of funding Code of the program Table
32683539 AP14871210 2
Name of work
Исследование влияния процессов наводораживания и гелиевого охрупчивания в материалах для дисперсного ядерного топлива реакторов типа ВТГР
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Материалы
Report authors
Кенжина Инеш Ергазыевна , Козловский Артем Леонидович , Әскербеков Сәулет Қаныбекұлы , Толенова Ақтолқын Усербекқызы ,
5
0
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО «КазНИТУ им. К.И. Сатпаева»
Abstract

В качестве образцов для исследования были выбраны поликристаллические композитные керамики полученные путем механохимического твердофазного перемалывания двух оксидов: диоксида циркония (ZrO2) и оксида алюминия (Al2O3) в различных соотношениях (1 − x)ZrO2–xAl2O3 (х от 0.15 до 0.5 М).

Зерттеуге үлгі ретінде екі оксидті: цирконий диоксиді (ZrO2) және алюминий оксиді (Al2O3) әртүрлі (1 − x)ZrO2–xAl2O3 қатынасында (x 0.15-тен 0.5 мольге дейін) механикалық-химиялық қатты фазалы ұнтақтау арқылы алынған поликристалды композиттік керамика таңдалды.

Целью данного проекта является изучение влияния вариации фазового состава (1 − x)ZrO2–xAl2O3 керамик при изменении соотношения компонент на устойчивость к накоплению радиационных повреждений (структурное распухание за счет деформационных искажений), вызванных облучением протонами и ионами He2+.

Бұл жобаның мақсаты протондар мен He2+ иондарының сәулеленуінен туындаған радиациялық зақымданулардың (деформациялық бұрмаланулар арқылы құрылымдық ісіну) жинақталуына құрамдас арақатынасы өзгерген кезде (1−x)ZrO2–xAl2O3 керамикасының фазалық құрамының вариациясының әсерін зерттеу болып табылады.

растровая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ, метод индентирования, метод определения теплового потока.

растрлық электронды микроскопия, рентгендік фазалық талдау, қаттылықты тексеру әдісі, жылу ағынын анықтау әдісі.

В ходе проведенных исследований было установлено, что добавление оксида алюминия приводит к структурному упорядочению основной моноклинной фазы ZrO2, а также формированию твердых растворов замещения и внедрения. При равной концентрации компонент оксидов с помощью метода рентгенофазового анализа было установлено полиморфное фазовое превращение в диоксиде циркония, наличие которого свидетельствует о процессах фазовых трансформаций, возникающих при добавлении оксида циркония и изменения процессов фазообразования. В ходе проведенных экспериментов установлено, что изменение фазового состава керамик за счет формирования твердых растворов по типу ZrO2/Al2O3 и ZrO2/Al2O3/AlZr3 приводит к увеличению устойчивости к распуханию в 3 – 5 раз в сравнении с моноклинной ZrO2 керамикой. Проведены работы по определению деформационного охрупчивания и разупрочнения приповерхностного слоя вдоль траектории движения ионов гелия, а также в зависимости от вариации условий облучения. Определено, что увеличение температуры облучения с 500 К до 1000 К приводит к увеличению эффекта диффузии имплантированных ионов гелия в приповерхностном слое ZrO2–Al2O3 керамик, при этом наличие примесных включений в виде Al2O3 и AlZrO2 приводит к увеличению устойчивости керамик к эффекту разупрочнения и структурной деградации.

Жүргізілген зерттеулер барысында алюминий оксидінің қосылуы ZrO2 негізгі моноклиндік фазасының құрылымдық реттелуіне, сондай-ақ қатты алмастыру және енгізу ерітінділерінің түзілуіне әкелетіні анықталды. Оксид компоненттерінің бірдей концентрациясында рентгендік фазалық талдау әдісін қолдана отырып, цирконий диоксидінде полиморфты фазалық трансформация анықталды, оның болуы цирконий оксидін қосу және фазаның түзілу процестерінің өзгеруі кезінде пайда болатын фазалық трансформация процестерін көрсетеді. Сәулелену температурасының 500 К–ден 1000 к-ге дейін жоғарылауы ZrO2–Al2O3 керамикасының беткі қабатында имплантацияланған гелий иондарының диффузиялық әсерінің жоғарылауына әкелетіні анықталды, ал Al2O3 және AlZrO2 түріндегі қоспалардың болуы керамиканың тозу және құрылымдық деградация әсеріне төзімділігінің артуына әкеледі.

Разработана технология получения новых композитных керамик, обладающих высокой устойчивостью к радиационным повреждениям.

Радиациялық зақымға төзімділігі жоғары жаңа композициялық керамика өндіру технологиясы әзірленді.

-

-

Определено, что увеличение температуры облучения с 500 К до 1000 К приводит к увеличению эффекта диффузии имплантированных ионов гелия в приповерхностном слое ZrO2–Al2O3 керамик, при этом наличие примесных включений в виде Al2O3 и AlZrO2 приводит к увеличению устойчивости керамик к эффекту разупрочнения и структурной деградации.

Сәулелену температурасының 500 К–ден 1000 к-ге дейін жоғарылауы ZrO2–Al2O3 керамикасының беткі қабатында имплантацияланған гелий иондарының диффузиялық әсерінің жоғарылауына әкелетіні анықталды, ал Al2O3 және AlZrO2 түріндегі қоспалардың болуы керамиканың тозу және құрылымдық деградация әсеріне төзімділігінің артуына әкеледі.

ядерная энергетика, материалы для топливных элементов и дисперсного ядерного топлива.

ядролық энергия, отын элементтеріне арналған материалдар және дисперсті ядролық отын.

UDC indices
621.039.54
International classifier codes
58.33.00; 58.33.02; 58.33.01;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
дисперсное ядерное топливо; конструкционные материалы; композитные керамики; наводораживание; гелиевое охрупчивание; циркалой;
Key words in Kazakh
дисперсті ядролық отын; конструкциялық материалдар; композитті керамика; сутекті сіңіру; гелий ұсақтау; циркал;
Head of the organization Кульдеев Е.И. к.г.-м.н. / профессор
Head of work Кенжина Инеш Ергазыевна Phd / нет
Native executive in charge Козловский Артем Леонидович ассоциированный профессор (доцент)