摘要：小型模块化核反应堆具有建造周期短、安全性高、运维成本低、适应性强、应用领域广等显著优势,广受世界各国关注,也是我国的战略性需求.发展具有自适应、强鲁棒、高可控和高可信特性的新型控制方法,有效降低甚至消除对控制人员值守的依赖,是小型模块化核反应堆的一个重要发展趋势.智能化、自动化的反应堆控制系统通过高效的控制动作来实时跟踪负荷需求,进而有效提高反应堆的稳定性、可靠性和安全性.本文对小型模块化核反应堆控制方法的研究现状进行了综述.本文首先回顾了基于经典控制理论的传统PID控制方法的原理及其优缺点,然后总结了当前应用于反应堆控制系统的一些高精度、高效率智能控制方法,如模糊控制、神经网络控制、智能优化控制、复合控制方法等的主要特点.最后,针对当前小型模块化反应堆控制系统的应用需求和技术难点,本文对智能控制方法的可能发展方向进行了展望.

摘要：研究了20Cr-25Ni合金和一种新型结构材料含铝的奥氏体耐热钢(AFA钢)在600℃/20 MPa的超临界二氧化碳(S-CO_(2))环境中的腐蚀行为,并对2种合金的氧化膜形貌、成分和结构进行分析。研究发现,20Cr-25Ni合金出现明显的腐蚀增重增长趋势,表现出“抛物线”上升规律;AFA钢腐蚀增重趋势缓慢,腐蚀1000 h后仅为2.11 mg/dm^(2)。20Cr-25Ni合金表面出现粗大的氧化产物,随腐蚀时间延长,AFA钢的氧化膜始终保持致密、连续。通过氧化膜的截面形貌分析发现,20Cr-25Ni合金腐蚀后具有两层氧化膜结构,主要由Fe_(3)O_(4)和FeCr_(2)O_(4)氧化层以及少量尖晶石组成。而AFA钢中出现了3层氧化膜结构,中间和最内层分别为Cr_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)氧化膜,最外层分布了一层不连续的FeCr_(2)O_(4)尖晶石氧化物。由于形成了致密的Al_(2)O_(3)氧化膜,AFA钢的抗腐蚀性能大幅提升。

摘要：为遴选可用于超临界二氧化碳核反应堆的结构材料,通过实验研究了应用于传统核反应堆中的两种合金(600合金和304不锈钢)在650℃、20 MPa的超临界二氧化碳环境中的均匀腐蚀行为,运用增重法评价了材料的腐蚀动力学规律,采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪分析了氧化膜形貌、结构和化学成分。结果表明,两种材料的腐蚀增重均服从抛物线生长规律,其中600合金的耐腐蚀性能优于304不锈钢;腐蚀500 h后,600合金表面氧化物厚度约为5μm,主要成分为NiCr_(2)O_(4),结构致密,具有保护性,其氧化膜及基体中均未发现明显渗碳行为;腐蚀500 h后,304不锈钢表面氧化膜可达约45μm,为双层结构,外层为Fe_(3)O_(4),内层为NiFeCrO_(4),结构疏松,发生显著渗碳现象。本研究揭示了上述材料在超临界二氧化碳中的腐蚀机理,为超临界二氧化碳核反应堆结构材料的选择提供了数据支持。

摘要：对4种不同Si含量的9Cr-铁素体/马氏体(F/M)钢开展550℃热时效实验(最长时间为5000h),测试其屈服强度(R_(p0.2))、抗拉强度(R_(m))、延伸率(A)等力学性能,并结合扫描电子显微镜/能谱仪(SEM/EDS)、透射电子显微镜(TEM)表征手段,研究微观组织结构与力学性能之间的关联规律。结果表明:添加少量的Si可以提高9Cr-F/M钢的强度,且Si含量(质量分数)为0.7%时,R_(p0.2)和R_(m)达到最大值,但Si的添加会促进Laves相析出;时效时间(t)对9Cr-F/M钢的塑性有显著影响,当t<2500 h时,9Cr-F/M钢的塑性变化不大,但当Si含量提高至1.0%,经5000 h时效后塑性大幅下降,这归因于Laves相在晶界的析出和长大。

摘要：采用激光金属沉积工艺对成分重组设计后的Nb-Mo-Ta-W系难熔高熵合金进行成形制备,利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对(NbMoTa)_(90)W_(10)和(NbMoTaTi)90W10两种高熵合金的相结构、缺陷与微观组织进行了表征分析,并通过多功能力学试验机对两种合金进行室温拉伸性能测试。结果表明:(NbMoTa)_(90)W_(10)和(NbMoTaTi)_(90)W_(10)两种高熵合金均为单相体心立方结构;Ti元素在Nb-Mo-Ta-W系合金中的晶界处形成了“液态薄膜”,可实现对沿晶裂纹的良好抑制;冶金缺陷的减少以及Ti元素引入的晶格畸变效应,(NbMoTaTi)_(90)W_(10)高熵合金的室温力学性能提升,屈服强度达到1156 MPa。

摘要：以氢化锆粉与碳化硼粉为原料，用橡胶模成型方法成型，真空烧结炉中脱氢；在800～1100℃下保温1h，制得碳化硼锆合金可燃毒物中空芯块烧结体；用浸渍法测量芯块的致密度和开孔率，研究烧结温度和碳化硼含量对烧结体致密度的影响；用扫描电镜分析坯体与烧结体的微观结构。结果表明，碳化硼锆合金烧结体的致密度随烧结温度的升高而增加，随碳化硼含量的增加而降低，碳化硼颗粒在锆合金中分布比较均匀，当碳化硼质量分数为O．5％，烧结温度在1000℃以上时，烧结体致密度达到95％以上，开孔率低于1％。

摘要：位错环演化是核用锆合金辐照组织演化的主要特征之一,对合金辐照后的力学性能(强度、塑性等)有着决定性的影响。目前,锆合金辐照位错环演化的实验研究主要基于离位中子或离子辐照,无法直接观察位错环的演化过程。为了更深入地理解锆合金辐照下的微观组织演化,本工作采用先进的原位离子辐照实验方法,实时观察Zr-2合金位错环的演化过程,揭示不同辐照损伤剂量和温度对演化过程的影响规律,并结合弥散障碍物硬化模型对合金的辐照硬化性能进行了评估,验证了原位离子辐照用于研究锆合金包壳材料辐照后位错环演化和力学性能评价的可行性和先进性。

摘要：利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对毒物不锈钢中第二相的析出行为进行了研究,并分析了第二相析出对基体组织稳定性和轧制开裂的影响机制。结果表明:不锈钢中第二相主要以Gd-Ni系为主,其析出数量随着Gd含量的增加而增加,当Gd含量(质量分数)由1. 87%增加至7. 87%时,第二相的析出面积分数由5. 5%增至20. 3%。其次,第二相的析出破坏了基体组织的稳定性,随着Gd含量的增加,不锈钢基体组织经历了单相奥氏体→奥氏体+铁素体两相组织→单相铁素体的转变过程。第二相的析出使得不锈钢塑性下降,同时促进轧制裂纹的萌生和发展。

摘要：利用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对含铒不锈钢中第二相的析出行为进行了研究。结果表明:不锈钢中第二相以Ni-Er系为主,存在两种元素组成一致但含量差异明显的第二相,两种第二相中Ni、Er摩尔分数之比均为2∶1;不锈钢中第二相大部分呈长条状,沿晶界呈网状析出,其析出数量随着Er含量的增加呈直线上升的趋势,当Er含量由1.62%增加至7.45%时,第二相的析出面积百分数由7.0%增至24.5%;第二相塑性较基体组织差,两者无法协同变形,外力作用导致第二相破碎、断裂,从而引起了微裂纹的萌生和发展。

摘要：以SiC粉和ZrH2粉为原料,利用真空烧结工艺制备了耐事故SiC/Zr复合材料。通过对SiC-Zr烧结体系进行热力学分析,对SiC和ZrH2混合粉末的加热过程进行TGA和DSC分析,制定了较合理的烧结工艺,并对SiC与Zr之间的界面反应进行了研究,对SiC/Zr复合材料的耐腐蚀性能进行了评价。结果表明:粉末冶金法可以制备出致密度为96%的SiC/Zr复合材料,烧结温度为1100℃,烧结时间为90min。SiC与Zr在界面处发生了界面反应,产物为ZrC和Zr2Si,且界面呈多层结构,从SiC到Zr基体,界面层的相分布次序为ZrC/ZrC+Zr2Si/ZrC。与锆合金相比,SiC/Zr复合材料表现出更好的耐腐蚀性能。