报告题目:

AL-W-B4C复合材料制备及性能研究

报告人:

唐德文

所在单位:

南华大学

报告人简介：

唐德文，博士，教授，博士生导师。现任机械工程学院副院长，湖南省“核设施应急安全作业技术与装备”重点实验室主任，湖南省特种通信车辆工程技术研究中心副主任，中国核能行业协会会员、中国有色金属产业技术创新战略联盟理事、湖南省机械工程学会理事，是国家科技部重点研发项目评审专家，广东省科技项目评审专家，中南大学访问学者，《Journal of Alloys & Compounds》、《Journal of Nuclear Materials》、《中国表面工程》等杂志审稿专家。现主要从事难加工材料先进制造技术、核设施退役应急机器人关键技术、极端环境下材料表面改性与可靠性技术、放射性环境下核素迁移扩散模拟仿真技术等工作。主要研究方向有：高速加工与超硬材料工具技术、材料表面涂层/薄膜与改性技术、机器人抗辐射加固技术、多功能机器人协同作业技术、核素迁移模拟仿真技术。先后主持承担国家军委装发预研项目、国家国防科研、湖南省重点研发项目、甘肃省重点研发项目、湖南省省市联合基金重点项目等科研课题30余项，获湖南省科技进步二等奖1项，湖南省教学成果三等奖1项，首届军民融合创新大赛铜奖1项，授权发明专利40余项，实用新型专利20余项，软件著作权5项；专著1部，教材1本。发表学术论文120余篇，其中SCI、EI收录论文60余篇。

摘要：

利用自制的高温水蒸气氧化装置模拟失水事故(LOCA)下的高温水蒸汽氧化环境，对新型Zr-Sn-Nb 锆合金在1000~1250℃下恒温100s、500s、1000s、2500s、4000s、5000s 的高温蒸汽氧化行为研究。采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）等观察分析了氧化前后样品表面、横截面的微观组织、氧化增重、氧化层厚度、α-Zr(O)层厚度变化规律。研究结果表明：氧化初期，锆合金表面出现沟壑状条纹，随着氧化的进行，氧化膜增厚，试样整体形态呈膨胀、弯曲状，有些表面甚至有氧化膜剥落的现象。随着温度提高，锆合金表面的氧化程度加剧，且单位面积氧化增重在1000℃、1050℃、1250℃ 时1000s 处均出现转折现象。尤其是在1250℃，4000s时出现明显的氧化加速，锆合金基体出现明显的 α↔β 和氧化膜的单斜(m)↔四方(t)相变过程，使锆合金表面氧化膜变得酥松，形成的孔洞与缺陷为O^2-离子扩散与迁移提供快速通道，进一步促进了Zr-O反应。