核电厂材料

第1章 核电厂

1.1 现有反应堆 /1

1.1.1 压水堆/3

1.1.2 沸水堆/3

1.1.3 重水堆 /5

1.1.4 先进气冷堆 /6

1.2 反应堆概念的改进和开发/7

1.2.1 先进轻水堆 /7

1.2.2 先进重水堆 /9

1.2.3 小型模块堆 /10

1.2.4 先进新反应堆的概念 /11

1.3 中子谱、快堆和燃料循环/14

1.3.1 中子谱/14

1.3.2 燃料循环 /15

1.4 第四代核电厂 /18

1.4.1 钠冷快堆 /19

1.4.2 铅冷快堆 /25

1.4.3 超高温气冷堆 /28

1.4.4 气冷快堆 /36

1.4.5 超临界水堆 /38

1.4.6 熔盐堆 /42

1.5 其他先进核电厂/44

1.5.1 行波堆/44

1.5.2 加速器驱动系统/45

1.5.3 空间核电厂 /47

1.5.4 核聚变 /48

1.6 核能转换成电力和热/51

参考文献 / 53

第2章 材料

2.1 概述 /57

2.2 基础 /59

2.2.1 点缺陷 / 60

2.2.2 线缺陷/61

2.2.3 面缺陷/64

2.2.4 扩散过程/66

2.2.5 二元相图 /68

2.3 核应用的材料分类/70

2.3.1 钢 /72

2.3.2 超合金 / 87

2.3.3 难熔合金 /93

2.3.4 锆合金 /95

2.3.5 金属间化合物 /96

2.3.6 纳米结构材料/98

2.3.7 陶瓷材料 /106

2.3.8 涂层 /109

参考文献/109

第3章 部件及部件生产

3.1 核电厂部件 /116

3.1.1 容器/117

3.1.2 燃料元件/122

3.1.3 控制棒 / 126

3.1.4 其他堆内构件/127

3.1.5 管道和蒸汽发生器/128

3.1.6 中间热交换器 /129

3.1.7 能量转化系统/132

3.1.8 核裂变电厂的材料/133

3.1.9 聚变堆 /135

3.2 制造工艺 /138

3.2.1 熔炼/139

3.2.2 成形 /141

3.3 粉末冶金 / 144

3.3.1 粉末生产/145

3.3.2 粉末压制/146

3.4 石墨 /148

3.5 纤维增强材料/149

3.6 连接工艺 / 151

3.6.1 埋弧焊和钨极气体保护焊 /151

3.6.2 焊缝缺陷 /152

3.6.3 其他连接方法/154

3.7 涂层和表面处理/156

3.7.1 衬里/157

3.7.2 化学气相沉积/158

3.7.3 物理气相沉积/159

3.7.4 热喷涂 /159

3.7.5 其他表面处理/160

参考文献 / 160

第4章 核电厂材料的力学性能

4.1 概述 /164

4.2 材料强度 /165

4.2.1 单晶的塑性变形 /165

4.2.2 应力-应变曲线/166

4.2.3 强化机制 /169

4.3 韧性 / 171

4.3.1 冲击试验和断口形貌转变温度/171

4.3.2 断裂韧性 /173

4.4 蠕变 / 180

4.4.1 蠕变曲线/180

4.4.2 应力断裂曲线/182

4.4.3 金属中的高温蠕变机制 /184

4.4.4 蠕变损伤/188

4.4.5 应力断裂数据的外推/189

4.4.6 蠕变裂纹扩展/192

4.4.7 核电厂陶瓷材料的热蠕变/194

4.5 疲劳 / 195

4.5.1 简介 /195

4.5.2 基本原理/195

4.5.3 疲劳试验结果的表示/196

4.5.4 疲劳裂纹扩展/199

4.5.5 疲劳的表象学 /202

4.5.6 蠕变-疲劳的交互作用/204

参考文献 / 208

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