Ауыр иондармен сәулелену кезінде AlN керамикасының механикалық және жылу өткізгіштік қасиеттерінің өзгеруін зерттеу
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2022.v80.i1.05Кілттік сөздер:
нитридті керамика, радиациялық ақаулар, беріктік, жылу өткізгіштік, деградацияАннотация
Бұл жұмыста энергиясы 70, 150 және 230 МэВ сәйкесінше ауыр Ar8+, Kr15+ және Xe22+ иондарымен сәулеленудің механикалық қасиеттердің тұрақтылығына, атап айтқанда қаттылық пен тозуға төзімділігіне, және де сәулелену флюенциясына байланысты жылу өткізгіштігіне әсерін эксперименттік зерттеу нәтижелері берілген. Бұл зерттеу тақырыбына қызығушылық нитридті керамиканың ядролық және термоядролық энергияға арналған құрылымдық материалдардың негізі ретінде иондаушы сәулеленудің әсеріне ұшыраған, атап айтқанда, уранның бөлінуінің бөлшектері – фрагменттері ретінде пайдаланудың кең келешегімен түсіндіріледі. Ұзақ уақыт радиациялық әсер ету кезінде қаттылық, жарықшақтарға төзімділік, тозуға төзімділік және жылу өткізгіштік сияқты көрсеткіштердің тұрақтылығы мен өзгермейтіндігін сақтау – бұл құрылымдық материалдардың жаңа түрлеріне қойылатын негізгі міндеттердің бірі. Біздің жүргізілген тәжірибе барысында беріктік, механикалық және жылу өткізгіштік қасиеттерінің өзгеруінің дозаға тәуелділіктері алынды. Жылу өткізгіштіктің төмендеуі түскен иондардың энергиясына да, сәулелену дозасына да айқын тәуелді болатыны анықталды. Алынған тәуелділіктер кейінірек дәстүрлі материалдарды жаңа сыныптармен, соның ішінде керамика немесе композиттік құрылымдармен ауыстыру жоспарланатын атом электр станцияларын болжау және жобалау кезінде пайдаланылуы мүмкін.
Библиографиялық сілтемелер
2 A. Debelle, et al., Physical Review B, 86.10, 100102 (2012).
3 M. Sall, et al. Journal of Materials Science, 50.15, 5214-5227 (2015).
4 I. Kim, et al., Journal of nuclear materials, 441.1-3, 47-53 (2013).
5 Hu, Quanli, et al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B, Beam Interactions with Materials and Atoms, 166, 70-74 (2000).
6 S.J. Zinkle, V.A. Skuratov, and D.T. Hoelzer, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research section B, Beam Interactions with Materials and Atoms, 191.1-4, 758-766 (2002).
7 G. Szenes, Journal of nuclear materials, 336.1 81-89, (2005).
8 M. Milosavljević, et al., Materials Chemistry and Physics, 133.2-3, 884-892 (2012).
9 T. Yano, et al., Journal of nuclear materials, 283, 947-951 (2000).
10 Zhang, Yanwen, et al., Physical Chemistry Chemical Physics 16.17, 8051-8059 (2014).
11 W.J. Weber, et al., Scientific reports 5.1, 1-6 (2015).
12 M. Toulemonde, et al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B, Beam Interactions with Materials and Atoms 166, 903-912 (2000).
13 A. Benyagoub, and A. Aurégane, Journal of Applied Physics 106.8, 083516 (2009).
14 Y. Sina, et al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B, Beam Interactions with Materials and Atoms 321, 8-13 (2014).
15 S. Mansouri, et al., Nuclear Instruments And Methods In Physics Research Section B, Beam Interactions With Materials And Atoms 266.12-13, 2814-2818 (2008).
16 L. Vlasukova, et al., Vacuum 129, 137-141 (2016).
17 G. Szenes, et al., Physical Review B 65.4, 045206 (2002).
18 L. Thomé, et al., Applied Physics Letters 102.14, 141906 (2013).
19 A. Benyagoub, and A. Audren, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B, Beam Interactions with Materials and Atoms 267.8-9, 1255-1258 (2009).
20 Ch. Kinoshita, et al., Metallurgical and Materials Transactions A 35.8, 2257-2266 (2004).
21 V.A. Skuratov, et al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B, Beam Interactions with Materials and Atoms 326, 223-227 (2014).
22 W.J. Weber, et al., Current Opinion in Solid State and Materials Science 19.1, 1-11 (2015).
23 A. Benyagoub, et al., Applied physics letters 89.24, 241914 (2006).
24 A.Z. Tuleushev, et al., Crystals 10.6, 427 (2020).
25 A.L. Kozlovskiy, and M.V. Zdorovets, Journal of Materials Science, Materials in Electronics 32.16, 21658-21669 (2021).
