| 摘要 | 第5-8页 |
| ABSTRACT | 第8-10页 |
| 第1章 绪论 | 第16-54页 |
| 1.1 引言 | 第16-17页 |
| 1.2 核电发展概述 | 第17-20页 |
| 1.2.1 裂变堆 | 第17-19页 |
| 1.2.2 聚变堆 | 第19-20页 |
| 1.3 反应堆结构材料 | 第20-22页 |
| 1.3.1 锆及锆合金 | 第20-21页 |
| 1.3.2 钢及镍合金 | 第21-22页 |
| 1.4 聚变堆第一壁材料的发展 | 第22-32页 |
| 1.4.1 奥氏体不锈钢 | 第23页 |
| 1.4.2 低活铁素体/马氏体钢(RAFM) | 第23-25页 |
| 1.4.3 纳米结构氧化物弥散强化(ODS)低活铁素体/马氏体钢 | 第25-32页 |
| 1.5 纳米结构ODS钢强化及辐照损伤机理 | 第32-40页 |
| 1.5.1 纳米结构ODS钢强化理论 | 第32-34页 |
| 1.5.1.1 细晶强化 | 第32-33页 |
| 1.5.1.2 第二相粒子强化(弥散强化) | 第33-34页 |
| 1.5.2 辐照损伤机理 | 第34-39页 |
| 1.5.2.1 初级缺陷的产生 | 第34-36页 |
| 1.5.2.2 初级缺陷的迁移 | 第36-38页 |
| 1.5.2.3 抗辐照损伤的物理原理 | 第38-39页 |
| 1.5.3 纳米结构ODS钢抗肿胀理论 | 第39-40页 |
| 1.6 机械合金化(Mechanical Alloying,MA) | 第40-46页 |
| 1.6.1 机械合金化原始粉末 | 第40-41页 |
| 1.6.2 球磨机类型 | 第41-43页 |
| 1.6.2.1 SPEX三维震动球磨机 | 第41-42页 |
| 1.6.2.2 行星式球磨机 | 第42页 |
| 1.6.2.3 搅拌球磨机 | 第42-43页 |
| 1.6.3 球磨罐 | 第43-44页 |
| 1.6.4 球磨速度 | 第44页 |
| 1.6.5 球磨时间 | 第44页 |
| 1.6.6 球料比 | 第44-45页 |
| 1.6.7 机械合金化机理 | 第45-46页 |
| 1.7 粉末成型工艺 | 第46-51页 |
| 1.7.1 热等静压(Hot Isostatic Pressing,HIP) | 第46-48页 |
| 1.7.2 放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS) | 第48-51页 |
| 1.8 选题意义及研究内容 | 第51-54页 |
| 第2章 实验内容及分析方法 | 第54-80页 |
| 2.1 ODS钢实验原料的选用及成分设计 | 第54-56页 |
| 2.2 ODS钢的制备工艺 | 第56-59页 |
| 2.2.1 机械合金化 | 第56-57页 |
| 2.2.1.1 三维震动球磨 | 第56-57页 |
| 2.2.1.2 行星式球磨 | 第57页 |
| 2.2.2热固化 | 第57-59页 |
| 2.2.2.1 热等静压(Hot Isostatic Pressing,HIP) | 第57-58页 |
| 2.2.2.2 放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS) | 第58-59页 |
| 2.3 材料分析方法 | 第59-72页 |
| 2.3.1 致密度测量 | 第59-60页 |
| 2.3.2 粉末粒度测定 | 第60-61页 |
| 2.3.3 X射线衍射分析(XRD) | 第61页 |
| 2.3.4 扫描电子显微镜及其相关技术 | 第61-65页 |
| 2.3.4.1 扫描电子显微镜(SEM) | 第61-62页 |
| 2.3.4.2 背散射电子衍射分析(EBSD) | 第62-63页 |
| 2.3.4.3 聚焦离子束(FIB) | 第63-65页 |
| 2.3.5 透射电子显微镜(TEM) | 第65-69页 |
| 2.3.5.1 透射电镜明暗场像及选区电子衍射 | 第65-66页 |
| 2.3.5.2 高分辨透射电镜(HRTEM) | 第66页 |
| 2.3.5.3 扫描透射电子显微镜(STEM) | 第66-68页 |
| 2.3.5.4 原位透射电镜(In-situ TEM)观察 | 第68页 |
| 2.3.5.5 Lift-out法FIB制备截面透射电镜样品 | 第68-69页 |
| 2.3.6 原子探针(APT) | 第69-72页 |
| 2.4 离子辐照 | 第72-80页 |
| 2.4.1 氦离子(He~+)注入 | 第72-75页 |
| 2.4.2 铁离子(Fe~+)辐照 | 第75-77页 |
| 2.4.3 金离子(Au~+)辐照 | 第77-80页 |
| 第3章 机械合金化工艺对纳米结构ODS钢合金粉末的影响 | 第80-96页 |
| 3.1 行星式球磨机P5对机械合金化过程的影响 | 第80-89页 |
| 3.1.1 机械合金化对粉末颗粒形貌的影响 | 第81-83页 |
| 3.1.2 机械合金化对粉末颗粒度的影响 | 第83-84页 |
| 3.1.3 机械合金化对粉末晶体结构的影响 | 第84-86页 |
| 3.1.4 机械合金化过程中的元素分布 | 第86-87页 |
| 3.1.5 行星式球磨P5机械合金化机制 | 第87-89页 |
| 3.2 三维震动球磨SPEX8000对机械合金化过程的影响 | 第89-94页 |
| 3.2.1 机械合金化对粉末颗粒形貌的影响 | 第89-91页 |
| 3.2.2 机械合金化对粉末粒度分布的影响 | 第91页 |
| 3.2.3 机械合金化对粉末晶体结构的影响 | 第91-92页 |
| 3.2.4 机械合金化过程中Fe基颗粒中成分变化 | 第92-94页 |
| 3.3 本章小结 | 第94-96页 |
| 第4章 纳米结构ODS钢的微观结构 | 第96-138页 |
| 4.1 SPEX-9Cr ODS钢( | 第96-105页 |
| 4.1.1 SPEX-9Cr ODS钢( | 第96-98页 |
| 4.1.2 SPEX-9Cr ODS钢( | 第98-105页 |
| 4.1.2.1 Mn(Ti)Cr_2O_4析出相 | 第98-101页 |
| 4.1.2.2 富Y-Ti-O纳米析出相/团簇 | 第101-105页 |
| 4.2 SPS-9Cr ODS钢( | 第105-111页 |
| 4.2.1 SPS-9Cr ODS钢( | 第106-107页 |
| 4.2.2 SPS-9Cr ODS钢( | 第107-108页 |
| 4.2.3 SPS-9Cr ODS钢( | 第108-110页 |
| 4.2.4 Y-Ti-O析出相/团簇的稳定性 | 第110-111页 |
| 4.3 不同Y/Ti比对9Cr ODS微观结构的影响 | 第111-120页 |
| 4.3.1 0.14-Y/Ti 9Cr ODS钢( | 第111-114页 |
| 4.3.2 0.4-Y/Ti 9Cr ODS钢( | 第114-116页 |
| 4.3.3 0.989-Y/Ti 9Cr ODS钢( | 第116-118页 |
| 4.3.4 无Ti 9Cr ODS钢的微观结构( | 第118-120页 |
| 4.4 热等静压温度对14Cr ODS钢微观结构的影响 | 第120-128页 |
| 4.4.1 900-HIP 14Cr ODS钢( | 第121-123页 |
| 4.4.2 1100-HIP 14Cr ODS钢( | 第123-125页 |
| 4.4.3 1200-HIP 14Cr ODS钢( | 第125-128页 |
| 4.5 分析讨论 | 第128-136页 |
| 4.5.1 致密度及晶粒组织 | 第128页 |
| 4.5.2 Y_2O_3和Ti的固溶与析出机制 | 第128-130页 |
| 4.5.3 ODS钢中的析出相/团簇 | 第130-131页 |
| 4.5.4 Y/Ti比对纳米析出相/团簇的影响 | 第131-134页 |
| 4.5.5 固化温度对纳米析出相/团簇的影响 | 第134-136页 |
| 4.6 本章小结 | 第136-138页 |
| 第5章 纳米结构ODS钢的抗辐照性能 | 第138-168页 |
| 5.1 氦离子辐照实验 | 第138-150页 |
| 5.1.1 SPEX-9Cr ODS钢( | 第138-142页 |
| 5.1.1.1 室温注氦实验 | 第138页 |
| 5.1.1.2 400℃注氦实验 | 第138-142页 |
| 5.1.2 SPS-9Cr ODS钢( | 第142-146页 |
| 5.1.2.1 400℃注氦实验 | 第142-145页 |
| 5.1.2.2 原位加热过程中氦泡的演化 | 第145-146页 |
| 5.1.3 Eurofer 97钢中的氦泡分布 | 第146-148页 |
| 5.1.4 纳米结构ODS钢中氦泡的形成与分布 | 第148-150页 |
| 5.2 重离子(Fe~+,Au~+)高损伤辐照实验 | 第150-165页 |
| 5.2.1 Fe离子辐照 | 第150-156页 |
| 5.2.2 Au离子辐照 | 第156-161页 |
| 5.2.3 纳米析出相的辐照稳定性 | 第161-165页 |
| 5.3 本章小结 | 第165-168页 |
| 第6章 结论 | 第168-170页 |
| 参考文献 | 第170-182页 |
| 致谢 | 第182-184页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第184-185页 |
| 作者简介 | 第185页 |
