基于同步辐射微聚焦XRD研究杂质含量对核石墨氧化行为研究
Investigating the Impact of Impurity Content on Nuclear Graphite Oxidation Behavior via Synchrotron Micro-XRD Analysis
摘要: 随着石墨在第四代反应堆的广泛应用，石墨的氧化行为成为一个重要的科学问题。本研究利用同步辐射微聚焦X射线衍射（micro-focused X-ray diffraction, micro-XRD）分析了石墨的氧化梯度，对比分析了杂质含量不同的IG-110、IG-11、NG-CT-10和NG-CT-1的氧化层微观结构。结果表明杂质显著提高了石墨的氧化速率，并改变了石墨的微观结构。当700°C氧化达到约20%的失重率时，IG-110和IG-11石墨的氧化层深度分别约为3.2mm和1.9mm。在氧化层内，晶粒尺寸小的区域因为具有丰富的活性位点而被优先氧化，一些晶粒尺寸较大的骨料颗粒氧化缓慢并保留下来。进一步扫描电镜观察发现IG-11石墨在超过氧化层深度的位置也产生了尺寸很大的氧化孔洞，并在这些区域发现了V、Ti、Fe、Ca等元素的富集。杂质的富集促进了周围石墨结构的氧化。
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2025-05-07 14:21:03 |
ChinaXiv:202505.00025V3
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