سبائك الزركونيوم

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 7 صور
الموسوعة الحرة
ميدالية مصنوعة من الزركونيوم، وهو المعدن الذي أنتجه مركز ألباني للأبحاث المعدنية منذ عام 1947 لتصنيع المفاعل النووي للغواصة نوتيلوس

سبائك الزركونيوم هي محاليل صلبة من الزركونيوم أو معادن أخرى ، وهي مجموعة فرعية شائعة تحمل العلامة التجارية Zircaloy . يتميز الزركونيوم بانخفاض مقطعه العرضي لامتصاص النيوترونات الحرارية ، وصلابته العالية، وليونته، ومقاومته للتآكل . من أهم استخدامات سبائك الزركونيوم استخدامها في التكنولوجيا النووية ، كغلاف لقضبان الوقود في المفاعلات النووية ، وخاصة مفاعلات الماء . يتكون التركيب النموذجي لسبائك الزركونيوم المستخدمة في المجال النووي من أكثر من 95% وزناً من الزركونيوم [ 1 ] وأقل من 2% من القصدير والنيوبيوم والحديد والكروم والنيكل ومعادن أخرى ، تُضاف لتحسين الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل. [ 2 ]

يؤدي تبريد سبائك الزركونيوم المستخدمة في المفاعلات النووية بالماء إلى زيادة متطلبات مقاومتها للتآكل العقدي الناتج عن الأكسدة . علاوة على ذلك، يُطلق تفاعل الأكسدة بين الزركونيوم والماء غاز الهيدروجين ، الذي ينتشر جزئيًا داخل السبيكة مُكَوِّنًا هيدريدات الزركونيوم . [ 3 ] تتميز هذه الهيدريدات بكثافة أقل وقوة ميكانيكية أضعف من السبيكة؛ ويؤدي تكوّنها إلى ظهور فقاعات وتشققات في الغلاف الخارجي - وهي ظاهرة تُعرف باسم التقصف الهيدروجيني . [ 4 ] [ 5 ]

الإنتاج والملكية

يحتوي الزركونيوم التجاري غير المستخدم في الصناعات النووية عادةً على نسبة تتراوح بين 1 و5% من الهافنيوم ، الذي يبلغ مقطع امتصاصه للنيوترونات 600 ضعف مقطع امتصاص الزركونيوم. ولذلك، يجب إزالة الهافنيوم بالكامل تقريبًا (أي تقليله إلى أقل من 0.02% من السبيكة) لاستخدامه في المفاعلات النووية. [ 2 ] [ 6 ]

تحتوي سبائك الزركونيوم المستخدمة في المفاعلات النووية على أكثر من 95% من الزركونيوم، ولذلك فإن معظم خصائصها مشابهة لخصائص الزركونيوم النقي . يبلغ مقطع امتصاص النيوترونات الحرارية للزركونيوم 0.18 بارن ، وهو أقل بكثير من مثيله في معادن شائعة مثل الحديد (2.4 بارن) والنيكل (4.5 بارن). [ 6 ] يلخص الجدول أدناه تركيب وتطبيقات سبائك الزركونيوم الشائعة المستخدمة في المفاعلات. تحتوي هذه السبائك على أقل من 0.3% من الحديد والكروم، ونسبة أكسجين تتراوح بين 0.1% و0.14%. [ 7 ]

سبيكةSn ,  %Nb ,  %البائع (الدولة)عنصرنوع المفاعل
زيركالوي 21.2–1.7–جميع البائعينالتكسية، المكونات الهيكليةBWR ، كاندو
زيركالوي 41.2–1.7–جميع البائعينالتكسية، المكونات الهيكليةمفاعل الماء المغلي ، مفاعل الماء المضغوط ، كاندو
زيرلو0.7–11ويستنجهاوسالتكسية الخارجيةBWR، PWR
إسفنجة الزركونيوم––اليابان وروسياالتكسية الخارجيةBWR
زركونيوم0.25–ويستنجهاوسالتكسية الخارجيةBWR
Zr2.5Nb–2.4–2.8فابريكا دي ألياسيونس إيسبيسياليس (FAE) ( الأرجنتين )الأنبوبكاندو
E110–0.9–1.1روسياالتكسية الخارجيةVVER
E125–2.5روسياالأنبوبRBMK
E6350.8–1.30.8–1روسياالمكونات الهيكليةVVER
M5–0.8–1.2أريفاالتكسية، المكونات الهيكليةالطاقة

* ZIRLO تعني الزركونيوم منخفض الأكسدة .​

البنية المجهرية

صورة مجهرية إلكترونية ماسحة توضح البنية المجهرية لـ Zircaloy-4.

عند درجات حرارة أقل من 1100 كلفن، تنتمي سبائك الزركونيوم إلى عائلة البلورات السداسية المتراصة (HCP). وتُظهر بنيتها المجهرية، التي تم الكشف عنها بواسطة المعالجة الكيميائية، حبيبات إبرية الشكل نموذجية لنمط ويدمانشتاتن . عند التلدين تحت درجة حرارة التحول الطوري (من α-Zr إلى β-Zr)، تصبح الحبيبات متساوية المحاور بأحجام تتراوح من 3 إلى 5 ميكرومتر. [ 8 ] [ 9 ]

تطوير

طُوِّرَت سبيكة زيركالوي 1 بعد أن اختار الأدميرال إتش جي ريكوفر الزركونيوم كمادة هيكلية لمكونات مفاعلات منطقة التدفق العالي، ولغلاف حزم أنابيب كريات الوقود في نماذج أولية لمفاعلات الغواصات في أواخر أربعينيات القرن العشرين. ويعود هذا الاختيار إلى مزيج من القوة، وانخفاض المقطع العرضي للنيوترونات، ومقاومة التآكل. [ 10 ] طُوِّرَت سبيكة زيركالوي 2 عن غير قصد، من خلال صهر سبيكة زيركالوي 1 في بوتقة كانت تُستخدم سابقًا للفولاذ المقاوم للصدأ. [ 10 ] أما السبائك الأحدث فهي خالية من النيكل، بما في ذلك زيركالوي 4، وزيرلو، وM5 (مع 1% نيوبيوم ). [ 11 ]

أكسدة سبيكة الزركونيوم

تتفاعل سبائك الزركونيوم بسهولة مع الأكسجين ، مُكَوِّنةً طبقة تخميل رقيقة للغاية (بالنانومتر ). [ 12 ] قد تتدهور مقاومة التآكل لهذه السبائك بشكل ملحوظ عند وجود بعض الشوائب (مثل أكثر من 40 جزءًا في المليون من الكربون أو أكثر من 300 جزء في المليون من النيتروجين ). [ 13 ] ويمكن تعزيز مقاومة التآكل لسبائك الزركونيوم من خلال تطوير طبقة تخميل أكثر سمكًا من أكسيد الزركونيوم الأسود اللامع . كما يمكن استخدام طلاءات النيتريد .

على الرغم من عدم وجود إجماع حول ما إذا كان الزركونيوم وسبائكه لهما نفس معدل الأكسدة، فإنّ سبيكة الزركونيوم 2 وسبيكة الزركونيوم 4 تتصرفان بشكل متشابه للغاية في هذا الصدد. تحدث الأكسدة بنفس المعدل في الهواء أو في الماء، وتستمر في الظروف المحيطة أو في فراغ عالٍ. تتشكل طبقة رقيقة جدًا من ثاني أكسيد الزركونيوم (أقل من ميكرومتر) بسرعة على السطح، مما يمنع انتشار الأكسجين إلى داخل السبيكة وبالتالي الأكسدة اللاحقة. يمكن التعبير عن اعتماد معدل الأكسدة R على درجة الحرارة والضغط كما يلي [ 14 ].

R = 13.9·P 1/6 ·exp(−1.47/k B T)

يُعبّر عن معدل الأكسدة R هنا بوحدة غرام/(سم² · ثانية)؛ وP هو الضغط الجوي ، أي أن العامل P 1/6 = 1 عند الضغط الجوي ؛ وطاقة التنشيط هي 1.47 إلكترون فولت ؛ و kB هو ثابت بولتزمان (8.617 × 10⁻⁶).−5 eV/K) و T هيالحرارة المطلقة بالكلفن .

وبالتالي فإن معدل الأكسدة R هو 10⁻²⁰ غرام لكل متر مربع في الثانية عند درجة حرارة 0  درجة مئوية، 6 × 10-8 جم -2 ث -1 عند 300 درجة مئوية، و5.4 ملجم م -2 ث -1 عند 700 درجة مئوية، و300 ملجم م -2 ث -1 عند 1000 درجة مئوية. وبينما لا يوجد حد واضح للأكسدة، إلا أنها تصبح ملحوظة على نطاق واسع عند درجات حرارة تصل إلى عدة مئات من الدرجات المئوية.

أكسدة الزركونيوم بالبخار

من عيوب الزركونيوم المعدني أنه في حالة حدوث حادث فقدان للمبرد في المفاعل النووي، يتفاعل غلاف الزركونيوم بسرعة مع بخار الماء عند درجات حرارة أعلى من 1500 كلفن (1230 درجة مئوية) . [ 15 ] [ 16 ] ويصاحب أكسدة الزركونيوم بالماء انطلاق غاز الهيدروجين . وتتسارع هذه الأكسدة عند درجات الحرارة العالية، كما هو الحال داخل قلب المفاعل إذا لم تعد حزم الوقود مغطاة بالكامل بالماء السائل ولم تكن مبردة بشكل كافٍ. [ 17 ] ثم يتأكسد الزركونيوم المعدني بواسطة بروتونات الماء لتكوين غاز الهيدروجين وفقًا لتفاعل الأكسدة والاختزال التالي:  

Zr + 2 H 2 O → ZrO 2 + 2 H 2

إن غلاف الزركونيوم في وجود أكسيد الديوتيريوم D2O، والذي يستخدم بشكل متكرر كمهدئ ومبرد في مفاعلات الماء الثقيل المضغوطة من الجيل التالي التي تستخدمها المفاعلات النووية المصممة من قبل CANDU ، سيُظهر نفس الأكسدة عند تعرضه لبخار أكسيد الديوتيريوم على النحو التالي:

Zr + 2 D 2 O → ZrO 2 + 2 D 2

هذا التفاعل الطارد للحرارة، على الرغم من أنه لا يحدث إلا عند درجات حرارة عالية، يشبه تفاعل الفلزات القلوية (مثل الصوديوم أو البوتاسيوم ) مع الماء. كما أنه يشبه إلى حد كبير الأكسدة اللاهوائية للحديد بواسطة الماء (التفاعل الذي استخدمه أنطوان لافوازييه عند درجات حرارة عالية لإنتاج الهيدروجين لتجاربه).

كان هذا التفاعل مسؤولاً عن حادث انفجار هيدروجيني صغير رُصد لأول مرة داخل مبنى المفاعل في محطة ثري مايل آيلاند لتوليد الطاقة النووية عام 1979، والذي لم يُلحق أي ضرر بمبنى الاحتواء . وحدث التفاعل نفسه في مفاعلات الماء المغلي 1 و2 و3 في محطة فوكوشيما دايتشي للطاقة النووية (اليابان) بعد انقطاع تبريد المفاعل نتيجةً لزلزال وتسونامي مصاحبين لكارثة 11 مارس 2011، مما أدى إلى حادث فوكوشيما دايتشي النووي . تسرب غاز الهيدروجين إلى قاعات صيانة المفاعل، وانفجر الخليط المتفجر الناتج من الهيدروجين مع أكسجين الهواء . ألحقت الانفجارات أضرارًا جسيمة بالمباني الخارجية ومبنى احتواء واحد على الأقل. [ 18 ] وحدث التفاعل نفسه أيضًا خلال حادثة تشيرنوبيل ، عندما بدأ البخار بالتسرب من المفاعل. [ 19 ] تحتوي العديد من مباني احتواء المفاعلات المبردة بالماء على وحدات إعادة تركيب ذاتية التحفيز سلبية تعتمد على المحفزات ، مُثبتة لتحويل الهيدروجين والأكسجين بسرعة إلى ماء في درجة حرارة الغرفة قبل الوصول إلى حد الانفجار.

تكوين الهيدريدات والتقصف الهيدروجيني

حقوق النشر: MA Tunes
صورة مجهرية إلكترونية نافذة ذات مجال ساطع (BF-TEM) لهيدريد الزركونيوم في البنية المجهرية لـ Zircaloy-4.

في سيناريو الأكسدة المذكور أعلاه، ينتشر ما بين 5 و20% من الهيدروجين المنطلق داخل غلاف سبيكة الزركونيوم، مُكَوِّنًا هيدريدات الزركونيوم . [ 20 ] كما تُضعف عملية إنتاج الهيدروجين غلاف القضبان ميكانيكيًا ، نظرًا لانخفاض ليونة وكثافة الهيدريدات مقارنةً بالزركونيوم أو سبائكه، مما يؤدي إلى ظهور فقاعات وشقوق عند تراكم الهيدروجين. [ 4 ] تُعرف هذه العملية أيضًا باسم التقصّف الهيدروجيني . وقد أشارت التقارير إلى أن تركيز الهيدروجين داخل الهيدريدات يعتمد أيضًا على موقع تكوّن الرواسب. [ 21 ] [ 22 ] يُشير الفحص المجهري الضوئي لشكل الهيدريد إلى إمكانية تقليل كثافة الهيدريد الشعاعية عن طريق إحداث هيدريدات محيطية في الغلاف عمدًا. [ 23 ]

في حالة وقوع حادث فقدان سائل التبريد ( LOCA ) في مفاعل نووي متضرر، يؤدي التقصف الهيدروجيني إلى تسريع تدهور غلاف سبيكة الزركونيوم لقضبان الوقود المعرضة لبخار الماء ذي درجة الحرارة العالية. [ 24 ]

التشوه

تُستخدم سبائك الزركونيوم في الصناعة النووية كغلاف لقضبان الوقود نظرًا لقوة الزركونيوم العالية ومقطعه العرضي المنخفض لامتصاص النيوترونات. ويمكن أن تتعرض هذه السبائك لظروف تحميل ذات معدل إجهاد عالٍ أثناء التشكيل وفي حالة وقوع حادث في المفاعل . وفي هذا السياق، تبرز العلاقة بين الخواص الميكانيكية المعتمدة على معدل الإجهاد، والبنية البلورية، وأنماط التشوه، مثل الانزلاق والتوأمة التشوهية . [ 25 ]

ينزلق

أنظمة الانزلاق في سبائك الزركونيوم. يُمثل 𝒃 و 𝒏 اتجاه الانزلاق ومستواه على التوالي، [ 26 ] [ 27 ] ، بينما يُمثل 𝝎 محور الدوران المحسوب في هذه الدراسة، وهو عمودي على كلٍ من متجه الانزلاق العمودي على مستوى الانزلاق واتجاه الانزلاق. يُشار إلى اتجاه البلورة لمتجهات محور الدوران على مفتاح ألوان IPF. [ 28 ] [ 29 ]

يمتلك الزركونيوم بنية بلورية سداسية متراصة (HCP) عند درجة حرارة الغرفة، حيث يكون انزلاق المنشور 〈𝑎〉 ذا أدنى إجهاد قص حرج . يكون انزلاق 〈𝑎〉متعامدًا مع محور الخلية الأولية〈𝑐〉، وبالتالي لا يمكنه استيعاب التشوه على طول 〈𝑐〉. [ 30 ] ولتكوين أنماط الانزلاق الخمسة المستقلة والسماح بتشوه عشوائي في متعدد البلورات، تلعب أنظمة التشوه الثانوية، مثل التوأمة على طول المستويات الهرمية وانزلاق 〈𝑐 + 𝑎〉 على المستويات الهرمية من الرتبة الأولى أو الثانية، دورًا مهمًا في تشوه متعدد بلورات الزركونيوم. لذلك، يُعد النشاط النسبي لأنماط انزلاق التشوه والتوأمة، كدالة للنسيج ومعدل الإجهاد، أمرًا بالغ الأهمية لفهم سلوك التشوه. يؤثر التشوه غير المتجانس أثناء المعالجة على نسيج الجزء النهائي من الزركونيوم؛ إن فهم الغلبة النسبية للتوأمة التشوهية والانزلاق أمر مهم للتحكم في النسيج في المعالجة والتنبؤ بأنماط الفشل المحتملة أثناء الخدمة.

تُظهر الشكل 1 أنظمة التشوه المعروفة في الزركونيوم. يُعد الانزلاق الموشوري 〈𝑎〉 نظام الانزلاق المفضل عند درجة حرارة الغرفة، ويتميز بأقل إجهاد قص حرج (CRSS) في سبائك الزركونيوم المخففة. [ 31 ] يزداد إجهاد القص الحرج للانزلاق الموشوري 〈𝑎〉 مع زيادة المحتوى البيني، وخاصة الأكسجين والكربون والنيتروجين، وينخفض ​​مع ارتفاع درجة الحرارة. [ 32 ] لوحظ الانزلاق القاعدي〈𝑎〉في بلورة زركونيوم أحادية عالية النقاوة مشوهة بمعدل إجهاد منخفض قدره 10⁻⁴ ثانية⁻¹ فقط عند درجات حرارة أعلى من 550 درجة مئوية. [ 33 ] عند درجة حرارة الغرفة، يُلاحظ حدوث الانزلاق القاعدي بكميات ضئيلة كنظام انزلاق ثانوي للانزلاق الموشوري 〈𝑎〉، ويتم تعزيزه أثناء التحميل بمعدل إجهاد عالٍ. [ 34 ] [ 35 ] في دراسات تشوه الزركونيوم عند درجة حرارة الغرفة، يُتجاهل الانزلاق القاعدي 〈𝑎〉 أحيانًا [ 36 ] [ 26 ]، وقد ثبت أنه لا يؤثر على استجابة الإجهاد والانفعال الكلية عند درجة حرارة الغرفة. [ 37 ] مع ذلك، تُظهر اختبارات الناتئ الدقيق أحادي البلورة عند درجة حرارة الغرفة في الزركونيوم ذي النقاوة التجارية أن الانزلاق القاعدي 〈𝑎〉 له قيمة إجهاد حرج أعلى بمقدار 1.3 مرة فقط من الانزلاق الموشوري 〈𝑎〉، مما يشير إلى تنشيط كبير في تشوه متعدد البلورات في ظل حالة إجهاد مواتية. أما الانزلاق الهرمي من الرتبة الأولى 〈𝑐 + 𝑎〉 فله قيمة إجهاد حرج أعلى بمقدار 3.5 مرة من الانزلاق الموشوري 〈𝑎〉. [ 31 ] نادرًا ما يُلاحظ الانزلاق على المستويات الهرمية من الرتبة الثانية في سبائك الزركونيوم، ولكن يُلاحظ عادةً الانزلاق الهرمي من الرتبة الأولى 〈𝑐 + 𝑎〉. [ 31 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] لاحظ جنسن وباكوفن [ 41 ] نطاقات قص موضعية مع انخلاعات 〈𝑐 + 𝑎〉 على مستويات {112̅ 4} أثناء التحميل المحوري 〈𝑐〉، مما أدى إلى كسر مطيلي عند درجة حرارة الغرفة، ولكن هذا ليس مستوى الانزلاق لأن متجهات 〈𝑐 + 𝑎〉 لا تقع في مستويات {112̅ 4}.

التوأمة التشوهية

مستويات بلورية توأمية تشوهية

يُنتج التوأمة التشوهية تحولًا قصيًا منسقًا في المادة البلورية. يمكن تصنيف أنواع التوأمة إلى توأمة انكماشية (C1، C2) أو توأمة تمددية (T1، T2)، والتي تستوعب الإجهاد إما بانكماش أو تمدد المحور < 𝑐> للخلية الوحدوية السداسية المكتظة (HCP). تُعرَّف التوأمة بلوريًا بمستوى التوأمة 𝑲 𝟏 ، وهو مستوى المرآة في التوأم والمادة الأصلية، و 𝜼 𝟏، وهو اتجاه قص التوأمة. تتخذ التوأمة التشوهية في الزركونيوم عمومًا شكلًا عدسيًا، حيث تستطيل في اتجاه 𝜼 𝟏 وتزداد سمكًا على طول العمودي على المستوى 𝑲 𝟏 . [ 42 ]

يشكل مستوى التوأمة واتجاه القص ومستوى القص متجهات الأساس لمجموعة متعامدة. علاقة عدم توافق المحور والزاوية بين الأصل والتوأم هي دوران بزاوية 𝜉 حول الاتجاه العمودي لمستوى القص 𝑷.

بشكل عام، يمكن وصف التوأمة بأنها دوران بزاوية 180 درجة حول محور ( اتجاه 𝜼 1 أو 𝑲 1 العمودي)، أو انعكاس مرآوي في مستوى (مستوى 𝑲 1 أو 𝜼 1 العمودي). النوع السائد من التوأمة في الزركونيوم هو 𝑲 1 = {101̅2} 𝜼 1 = <101̅1> (T1)، وبالنسبة لهذا التوأم {101̅2}<101̅1>، لا يوجد فرق بين التحولات الأربعة، لأنها متكافئة. [ 42 ]

بسبب التناظر في البنية البلورية السداسية المكتظة، توجد ستة أشكال توأمية متكافئة بلوريًا لكل نوع. لا يمكن التمييز بين الأشكال التوأمية المختلفة لنفس النوع داخل الحبيبة من خلال اختلاف زاوية محورها عن البلورة الأصلية، إذ تكون هذه الزاوية متطابقة لجميع الأشكال التوأمية من النوع نفسه. مع ذلك، يمكن التمييز بينها باستخدام اتجاهاتها المطلقة بالنسبة لمحور التحميل، وفي بعض الحالات (بحسب مستوى القطع)، من خلال أثر حدود التوأمة.

يعتمد نوع التوأمة الأساسي المتكون في أي عينة على حالة الإجهاد ومعدله، ودرجة الحرارة ، واتجاه البلورة . في العينات الكبيرة، يتأثر هذا النوع عادةً بشكل كبير بالنسيج البلوري، وحجم الحبيبات، وأنماط التشوه المتنافسة (مثل انزلاق الخلع)، بالإضافة إلى محور التحميل واتجاهه. يسود نوع التوأمة T1 عند درجة حرارة الغرفة ومعدلات الإجهاد شبه الساكنة. [ 36 ] أما أنواع التوأمة الموجودة عند درجة حرارة النيتروجين السائل فهي {112̅2}〈112̅3̅〉 (توأمة C1) و{101̅2}〈101̅1〉 (توأمة T1). قد تتشكل توائم ثانوية من نوع آخر داخل التوائم الأساسية عند إعادة توجيه البلورة بالنسبة لمحور التحميل. [ 36 ] نظام التوأمة الانضغاطية C2 {101̅1}〈1̅012〉 لا يكون نشطًا إلا عند درجات الحرارة العالية، [ 43 ] [ 44 ] ويتم تنشيطه بشكل مفضل على الانزلاق القاعدي أثناء التشوه عند 550 درجة مئوية. [ 33 ]

آلية الزحف

يُطلق على تشوه المادة تحت إجهاد ثابت، وخاصة عند درجات الحرارة العالية، اسم الزحف (التشوه) . للزحف ثلاث حالات رئيسية: الزحف الأولي، والزحف الثانوي (المعروف أيضًا بالزحف المستقر)، والزحف الثالثي. خلال الزحف المستقر، قد تسود آليات الانتشار أو الانخلاعات. تُظهر خرائط التشوه آليات الزحف السائدة بصريًا مع تغير درجة الحرارة والإجهاد. بالنسبة لكربيد الزركونيوم (ZrC)، وهو كربيد فلز انتقالي، تُقدم خريطة التشوه في كتاب فروست وآشبي. [ 45 ] ووفقًا لهايز وآخرون، يتصرف الزركونيوم مثل فلزات الفئة الثانية. [ 46 ] هذا يعني أنه عند درجات الحرارة المنخفضة والإجهادات المنخفضة، يكون له مُركبة إجهاد (n) تُقارب 1. هذا هو زحف هاربر-دورن، الذي يهيمن عليه انتشار حدود الحبيبات . مع ازدياد الإجهاد، يزداد أس الإجهاد إلى حوالي 6، وهو ما يُصنف ضمن زحف قانون القوة، الذي تهيمن عليه الانخلاعات. عند تجاوز الإجهادات 2×10⁻³ ، يحدث انهيار قانون القوة. [ 46 ] توجد طرق عديدة لتحسين مقاومة الزحف للزركونيوم، مثل إضافة عناصر السبائك و/أو تطبيق تقنيات معالجة مختلفة. من أكثر عناصر التطعيم شيوعًا المغنيسيوم والإتريوم والكالسيوم والسيريوم. استخدم وين وآخرون المحاكاة والاختبارات التجريبية لإظهار أن آليات تشوه الزيركالوي-4 تتأثر بكثافة الخلع وتقوية المذاب . [ 47 ]

يُعدّ استخدام سبائك الزركونيوم كغلاف للمفاعلات النووية من أهم تطبيقاتها. ولذلك، فإن تأثيرات الزحف الناتجة عن الإشعاع كبيرة. وقد أفاد العديد من الباحثين بانخفاض قيم الزحف في سبائك الزركونيوم المُشعَّعة، مما يعني أن الإشعاع يزيد من مقاومة الزحف. [ 48 ] [ 49 ]

تأثير ظروف التحميل على أنماط التشوه

لاحظ كاشنر ​​وغراي [ 50 ] أن إجهاد الخضوع يزداد مع ازدياد معدل الإجهاد في نطاق يتراوح بين 0.001 ثانية⁻¹ و 3500 ثانية⁻¹ ، وأن حساسية إجهاد الخضوع لمعدل الإجهاد تكون أعلى عند الضغط أحادي المحور على طول مكونات النسيج ذات المستويات المنشورية السائدة مقارنةً بالمستويات القاعدية. وخلصا إلى أن حساسية إجهاد التدفق لمعدل الإجهاد تتوافق مع قوى بايرلز التي تثبط حركة الانخلاعات في المعادن منخفضة التناظر أثناء التشوه الذي يهيمن عليه الانزلاق. وينطبق هذا على المراحل المبكرة من التشوه عند درجة حرارة الغرفة، والذي يكون في الزركونيوم عادةً مهيمناً عليه الانزلاق. [ 51 ]

تخضع العينات المضغوطة على طول مكونات النسيج ذات المستويات المنشورية السائدة للتشوه عند إجهادات أقل من تلك التي تخضع لها مكونات النسيج ذات المستويات القاعدية السائدة، [ 50 ] وهو ما يتوافق مع ارتفاع إجهاد القص الحرج المُحلل للانزلاق الهرمي < 𝑐 + 𝑎> مقارنةً بالانزلاق المنشوري < 𝑎>. في دراسة بالمجهر الإلكتروني النافذ للزركونيوم المشوه عند درجة حرارة الغرفة، لاحظ مكابي وآخرون [ 36 ] وجود انخلاعات < 𝑎> فقط في العينات ذات النسيج المنشوري، والتي يُفترض أنها تقع على المستويات المنشورية. لوحظ كل من الانزلاق < 𝑎> (المنشوري) والانزلاق <112̅3̅> < 𝑐 + 𝑎> (الهرمي {101̅1}) في العينات ذات النسيج القاعدي عند درجة حرارة الغرفة، ولكن لوحظ وجود انخلاعات < 𝑎> فقط في العينة نفسها عند درجة حرارة النيتروجين السائل.

عند معدلات إجهاد شبه ثابتة، لاحظ مكابي وآخرون [ 36 ] وجود توأمة من النوع T1 فقط في العينات المضغوطة على طول اتجاه الصفيحة مع وجود مكون نسيجي موشوري على طول محور التحميل. ولم يلاحظوا وجود توأمة من النوع T1 في العينات المضغوطة على طول الأنسجة القاعدية حتى إجهاد بنسبة 25%. ولاحظ كاشنر ​​وغراي أن التشوه عند معدلات إجهاد عالية (3000 ثانية⁻¹ ) ينتج توائم أكثر من معدلات الإجهاد شبه الثابتة، ولكن لم يتم تحديد أنواع التوائم النشطة. [ 50 ]

درس كابولونغو وآخرون [ 52 ] التوأمة كدالة لاتجاه الحبيبات داخل العينة. وحسبوا معامل شميد الكلي باستخدام اتجاه الإجهاد المطبق الكلي. ووجدوا إجهاد القص المُحلل على أي حبيبة دون الأخذ في الاعتبار التفاعلات المحلية بين الحبيبات، والتي قد تُغير حالة الإجهاد. ووجدوا أنه على الرغم من أن غالبية التوائم تحدث في الحبيبات ذات التوجه المُلائم للتوأمة وفقًا لمعامل شميد الكلي، فإن حوالي 30% من الحبيبات ذات التوجه غير المُلائم للتوأمة لا تزال تحتوي على توائم. وبالمثل، لم تكن التوائم الموجودة دائمًا من أعلى متغير لمعامل شميد الكلي، حيث بلغت نسبة التوأمة 60% فقط على أعلى متغير لمعامل شميد. ويمكن أن يُعزى ذلك إلى اعتماد قوي على ظروف الإجهاد المحلية في الحبيبات أو حدود الحبيبات، [ 53 ] وهو أمر يصعب قياسه تجريبيًا، لا سيما عند معدلات الإجهاد العالية . [ 37 ] قاموا بمطابقة البيانات التجريبية لبلورات الزركونيوم متعددة التبلور عالية النقاوة مع نموذج لزج مرن متسق ذاتيًا لدراسة حساسية أنظمة الانزلاق والتوأمة لمعدل الإجهاد ودرجة الحرارة. ووجدوا أن توأمة T1 هي نظام الانزلاق السائد عند درجة حرارة الغرفة لمعدلات إجهاد تتراوح بين 10⁻³ و10³ ثانية⁻¹ . لم يُسهم الانزلاق القاعدي في التشوه عند درجات حرارة أقل من 400 درجة مئوية. ووجدوا أن التوأمة غير حساسة لمعدل الإجهاد، وأن حساسية الانزلاق لمعدل الإجهاد يمكن أن تفسر التغيرات في سلوك التوأمة كدالة لمعدل الإجهاد.

يحدث التوأمة من النوع T1 أثناء التحميل شبه الساكن والتحميل عالي السرعة. أما التوأمة من النوع T2 فتحدث فقط عند التحميل عالي السرعة. تنشط نسب مساحة متقاربة من التوأمة من النوعين T1 وT2 عند معدل إجهاد عالٍ، لكن التوأمة من النوع T2 تُسبب تشوهًا لدنيًا أكبر نظرًا لارتفاع قص التوأمة فيها. تميل توائم T1 إلى التكاثف مع آثار حدودية غير متماسكة بدلًا من الاستطالة على طول مستوى التوأمة، وفي بعض الحالات، تكاد تستهلك الحبيبة الأصلية بأكملها. يمكن أن تتشكل عدة أنواع من توائم T1 في نفس الحبيبة، وتكون أطراف التوائم مضغوطة في باطن الحبيبة. من ناحية أخرى، تتجه توائم T2 إلى الاستطالة بدلًا من التكاثف، وتميل إلى التشكل في صفوف متوازية من نفس النوع تمتد من حد إلى حد. [ 25 ]

بالنسبة للزركونيوم النقي تجاريًا (CP-Zr) بنسبة 97.0%، تهيمن أنظمة الانزلاق القاعدي والهرمي 〈𝑎〉 والهرمي 〈𝑐 + 𝑎〉 على الانضغاط عند درجة حرارة الغرفة على طول الاتجاه العمودي (ND) في كل من التحميل شبه الساكن والتحميل بمعدل إجهاد عالٍ، وهو ما لا يُلاحظ في الزركونيوم متعدد البلورات عالي النقاوة والزركونيوم أحادي البلورة. في التشوه في الاتجاه العرضي للمحور 〈𝑎〉، تسود أنظمة الانزلاق المنشورية والهرمية 〈𝑎〉. وتُعد أنظمة الانزلاق الهرمية والقاعدية 〈𝑎〉 أكثر شيوعًا مما هو مذكور حاليًا في الأدبيات، على الرغم من أن هذا قد يكون بسبب أن طرق التحليل التقليدية لا تُحدد بسهولة الانزلاق الهرمي 〈𝑎〉. يتم تعزيز أنظمة الانزلاق القاعدي، ويتم كبح الانزلاق المنشوري 〈𝑎〉 عند معدل إجهاد عالٍ (HR) مقارنةً بمعدل الإجهاد شبه الساكن (QS). وهذا مستقل عن نسيج محور التحميل (ND/TD). [ 25 ]

التطبيقات

هذا الكأس الروسي الصغير مصنوع من سبيكة الزركونيوم.

تتميز سبائك الزركونيوم بمقاومتها للتآكل وتوافقها الحيوي ، ولذلك يمكن استخدامها في زراعة الأعضاء . [ 6 ] في أحد التطبيقات، تُصنع غرسة الركبة أو الورك من سبيكة Zr-2.5Nb، ثم تُؤكسد لإنتاج سطح خزفي صلب يُستخدم في التحميل على مكون من البولي إيثيلين. توفر هذه السبيكة المؤكسدة من الزركونيوم خصائص سطحية مفيدة للخزف (انخفاض الاحتكاك وزيادة مقاومة التآكل)، مع الحفاظ على الخصائص الأساسية المفيدة للمعدن (سهولة التصنيع، ومقاومة الكسر، والليونة)، مما يوفر حلاً مناسباً لتطبيقات زراعة الأعضاء الطبية هذه.

يُعرف كل من Zr702 وZr705 من سبائك الزركونيوم بمقاومتهما العالية للتآكل . [ 54 ] يُعد Zr702 نوعًا نقيًا تجاريًا، [ 55 ] ويُستخدم على نطاق واسع لمقاومته العالية للتآكل وانخفاض امتصاصه للنيوترونات، لا سيما في الصناعات النووية والكيميائية. [ 56 ] أما Zr705، المُسبَّك بنسبة 2-3% من النيوبيوم، فيُظهر قوةً مُحسَّنة ومقاومةً للتشقق، ويُستخدم في التطبيقات التي تتطلب تحمل إجهاد عالٍ، مثل بيئات المعالجة الكيميائية القاسية، وزراعة الأجهزة الطبية . [ 57 ]

أدى انخفاض الطلب على الزركونيوم في روسيا بسبب نزع السلاح النووي بعد نهاية الحرب الباردة إلى إنتاج غريب لأدوات منزلية مصنوعة من الزركونيوم مثل كأس الفودكا الموضح في الصورة.

مراجع

  1. ↑ عادةً ما يتم قياس مكونات السبائك بالكتلة.
  2. 1 2 ماري إيجلستون (1994). موسوعة الكيمياء الموجزة . والتر دي جرويتر. ص  1199–. ISBN 978-3-11-011451-5تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مارس 2011 .
  3. ↑ كاربنتر، جي جي سي؛ واترز، جي إف (1978). "دراسة في الموقع لذوبان هيدريد الزركونيوم غاما في الزركونيوم". مجلة المواد النووية . 73 (2): 190-197 . Bibcode : 1978JNuM...73..190C . doi : 10.1016/0022-3115(78)90559-7 .
  4. 1 2 التكسير المتأخر للهيدريد في سبائك الزركونيوم في مفاعلات الأنابيب النووية المضغوطة ، التقرير النهائي لمشروع بحثي منسق 1998-2002، الوكالة الدولية للطاقة الذرية، أكتوبر 2004
  5. ↑ تصنيع الوقود النووي، مؤرشف في 26 يوليو 2011، في أرشيف الإنترنت ، تصنيع الوقود، مؤرشف في 26 يوليو 2011، في أرشيف الإنترنت، الرابطة النووية العالمية، مارس 2010
  6. 1 2 3 جورج س. برادي؛ هنري ر. كلاوزر؛ جون أ. فاكاري (24 يوليو 2002). دليل المواد ( الطبعة الخامسة عشرة). ماكجرو هيل بروفيشنال. الصفحات 1063 وما بعدها. ISBN   978-0-07-136076-0تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مارس 2011 .
  7. ↑ بيتر رودلينغ؛ ألفريد ستراسر؛ فريدريش غارزارولي (2007). لحام سبائك الزركونيوم (ملف PDF) . السويد: شركة التكنولوجيا النووية الدولية المتقدمة. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 18 يناير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مارس 2011 .
  8. ↑ تونز، إم إيه؛ هاريسون، آر دبليو؛ غريفز، جي؛ هينكس، جيه إيه؛ دونيلي، إس إي (سبتمبر 2017). "تأثير زرع الهيليوم على البنية المجهرية لزركونيوم-4، دُرِسَ باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ في الموقع" (ملف PDF) . مجلة المواد النووية . 493. إلسيفير: 230-238 . Bibcode : 2017JNuM..493..230T . doi : 10.1016/j.jnucmat.2017.06.012 . S2CID 102695615 . 
  9. ↑ بشنيتشنيكوف، أنطون؛ ستوكيرت، يوري؛ والتر، ماريو (2015-03-01). "البنية المجهرية والخواص الميكانيكية لغلاف الزيركالوي-4 المهدرج عند درجات حرارة نموذجية لظروف حادث فقدان المبرد (LOCA)" . الهندسة النووية والتصميم . SI:NENE 2013. 283 : 33-39 . Bibcode : 2015NuEnD.283...33P . doi : 10.1016/j.nucengdes.2014.06.022 .
  10. 1 2 ريكوفر، إتش جي؛ جايجر، إل دي؛ لستمان، بي. (21 مارس 1975). تاريخ تطوير سبائك الزركونيوم للاستخدام في المفاعلات النووية (تقرير فني). doi : 10.2172/4240391 . OSTI 4240391 . 
  11. ↑ غارنر، جي إل؛ ماردون، جي بي (9 مايو 2011). "تحديث أداء غلاف سبيكة M5" . مجلة الهندسة النووية الدولية. مؤرشف من الأصل في 17 يونيو 2021. تم الاطلاع عليه في 16 يونيو 2021 .
  12. ↑ تحليل الزيركالوي باستخدام مسبار الذرات (ملف PDF)
  13. ↑ تآكل غلاف الزيركالوي للوقود المستهلك في مستودع، المجلس الوطني للبحوث، يوليو 1989
  14. ↑ ريون أ. كوزي، دون ف. كوجيل، وبوب هـ. نيلسون (2005) مراجعة لمعدل أكسدة سبائك الزركونيوم ، قسم المواد الهندسية وقسم علوم وتكنولوجيا النانو، مختبرات سانديا الوطنية
  15. ↑ كوان، ب.؛ هانسون، د.ج.؛ أودار، ف. (1991). إدارة إضافة المياه إلى لب متدهور . OSTI 5642843 . 
  16. ↑ هاسكين، إف إي؛ كامب، إيه إل (1994). وجهات نظر حول سلامة المفاعلات (NUREG/CR-6042) (دورة سلامة المفاعلات R-800)، الطبعة الأولى . بيلتسفيل، ماريلاند: هيئة التنظيم النووي الأمريكية. ص 3.1-3.5 . تاريخ الاسترجاع: 23 نوفمبر 2010 . 
  17. ^ لوك جيلون (1979). Le nucléaire en question، Gembloux Duculot، الطبعة الفرنسية، 240 ص.
  18. ↑ مهندسون يابانيون يعملون على احتواء أضرار المفاعل النووي ، لوس أنجلوس تايمز، 14 مارس 2011
  19. ↑ ملحق حادثة تشيرنوبيل 1: تسلسل الأحداث، مؤرشف بتاريخ 14 يناير 2016 في أرشيف الإنترنت ، الرابطة النووية العالمية، نوفمبر 2009
  20. ↑ DOE-HDBK-1017/2-93، يناير 1993 ، دليل أساسيات وزارة الطاقة، علم المواد، المجلد 2 من 2، وزارة الطاقة الأمريكية، يناير 2003، الصفحات 12، 24.
  21. ↑ تونز، ماثيوس أ.؛ سيلفا، تشينثاكا م.؛ إدموندسون، فيليب د. (يناير 2019). "التبعيات الموضعية لتركيزات الهيدروجين في هيدريدات الزركونيوم" . سكريبت ماتيرياليا . 158 : 136-140 . doi : 10.1016/j.scriptamat.2018.08.044 . ISSN 1359-6462 . OSTI 1481703. S2CID 139389338 .   
  22. ↑ موتا، آرثر ت.؛ كابولونغو، لوران؛ تشين، لونغ تشينغ ؛ سينبيز، محمود نديم؛ دايموند، مارك ر.؛ كوس، دونالد أ.؛ لاكروا، إيفرارد؛ باستوري، جيوفاني؛ سيمون، بيير كليمان أ.؛ تونكس، مايكل ر.؛ ويرث، برايان د .؛ زكري، محمد أ. (2019). "الهيدروجين في سبائك الزركونيوم: مراجعة" . مجلة المواد النووية . 518 : 440-460 . Bibcode : 2019JNuM..518..440M . doi : 10.1016/j.jnucmat.2019.02.042 . ISSN 0022-3115 . 
  23. ↑ وو، داهيون؛ لي، يوهو (2023). "فهم السلامة الميكانيكية لغلاف الزيركالوي ذي الأشكال الهيدريدية الشعاعية والمحيطية المختلفة من خلال تحليل الصور". مجلة المواد النووية . 584 154560. doi : 10.1016/j.jnucmat.2023.154560 .
  24. ↑ سلوك الوقود النووي في ظروف حادث فقدان المبرد (LOCA). تقرير عن أحدث التقنيات. منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية 2009، وكالة الطاقة النووية رقم 6846. https://www.oecd-nea.org/nsd/reports/2009/nea6846_LOCA.pdf
  25. 1 2 3 تونغ، فيفيان؛ ويلوسكي، إيوان؛ بريتون، بن (2018). "توصيف الانزلاق والتوأمة في الزركونيوم المشوه بمعدل عالٍ باستخدام حيود الإلكترون المرتد". arXiv : 1803.00236 [ cond-mat.mtrl-sci ]. تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص CC BY 4.0 .
  26. 1 2 تومي، سي (2001-09-03). "الاستجابة الميكانيكية للزركونيوم - الجزء الأول: اشتقاق قانون تكويني متعدد البلورات وتحليل العناصر المحدودة" . أكتا ماتيريليا . 49 (15): 3085-3096 . Bibcode : 2001AcMat..49.3085T . doi : 10.1016/S1359-6454(01)00190-2 .
  27. ↑ تينكوف، إي (2005). "مراجعة لآليات التشوه، والنسيج، والتباين الميكانيكي في الزركونيوم وسبائك الزركونيوم" . مجلة الجمعية الأمريكية لاختبار المواد الدولية . 2 (4) 12945. doi : 10.1520/JAI12945 .
  28. ↑ ديارد، أو.؛ ​​لوكليرك، إس.؛ روسيليه، جي.؛ كاييتو، جي. (سبتمبر 2002). "توزيع الإجهاد العمودي عند حدود الحبيبات في البلورات المتعددة: تطبيق على نمذجة التلف بين الحبيبات" . علوم المواد الحاسوبية . 25 ( 1-2 ): 73-84 . doi : 10.1016/S0927-0256(02)00251-3 .
  29. ↑ وانغ، ل.؛ تشنغ، ز.؛ فوكان، هـ.؛ كينيسي، ب.؛ بارك، ج.-س.؛ ليند، ج.؛ سوتر، ر.م.؛ بيلر، ت.ر. (يونيو 2017). "القياس المباشر لإجهاد القص الحرج للانزلاق الموشوري والقاعدي في التيتانيوم متعدد البلورات باستخدام مجهر حيود الأشعة السينية عالي الطاقة" . أكتا ماتيريليا . 132 : 598-610 . Bibcode : 2017AcMat.132..598W . doi : 10.1016/j.actamat.2017.05.015 . OSTI 1373591 . 
  30. ↑ جنسن، جيه إيه؛ باكوفن، دبليو إيه (1972-01-01). "تشوه وكسر سبائك الزركونيوم ألفا" . المجلة الكندية للمعادن الفصلية . 11 (1): 39-51 . Bibcode : 1972CaMQ...11...39J . doi : 10.1179/cmq.1972.11.1.39 . ISSN 0008-4433 . 
  31. 1 2 3 غونغ، جيتشنغ؛ بنجامين بريتون، تي.؛ كوديهي، ميتشل أ.؛ دان، فيون بي إي؛ ويلكنسون، أنغوس جيه. (سبتمبر 2015). "قوى الانزلاق 〈a〉 المنشورية، 〈a〉 القاعدية، و〈c+a〉 للزركونيوم النقي تجاريًا بواسطة اختبارات الناتئ الدقيق" . أكتا ماتيريليا . 96 : 249-257 . Bibcode : 2015AcMat..96..249G . doi : 10.1016/j.actamat.2015.06.020 . hdl : 10044/1/31552 .
  32. ↑ بريتون، تي بي؛ دان، إف بي إي؛ ويلكنسون، إيه جيه (يونيو 2015). "حول الأساس الميكانيكي للتشوه على المستوى الميكروسكوبي في المعادن ذات التراص السداسي المتراص" . وقائع الجمعية الملكية أ: العلوم الرياضية والفيزيائية والهندسية . 471 (2178) 20140881. رمز Bibcode : 2015RSPSA.47140881B . doi : 10.1098/rspa.2014.0881 . ISSN 1364-5021 . S2CID 138085929 .  
  33. 1 2 أختار، أ. (يناير 1973). "الانزلاق القاعدي في الزركونيوم" . أكتا ميتالورجيكا . 21 (1): 1-11 . Bibcode : 1973AcMet..21....1A . doi : 10.1016/0001-6160(73)90213-7 .
  34. ↑ ديكسون، جي آي؛ كريج، جي بي (سبتمبر 1971). "الانزلاق القاعدي في الزركونيوم عند درجة حرارة الغرفة" . مجلة المواد النووية . 40 (3): 346-348 . Bibcode : 1971JNuM...40..346D . doi : 10.1016/0022-3115(71)90103-6 .
  35. ↑ لونغ، ف.؛ بالوغ، ل.؛ دايموند، م. ر. (2017-11-02). "تطور كثافة الانخلاعات في سبيكة Zr–2.5Nb المدرفلة على الساخن مع التشوه اللدن، دُرِسَت باستخدام حيود النيوترونات والمجهر الإلكتروني النافذ" . المجلة الفلسفية . 97 (31): 2888–2914 . Bibcode : 2017PMag...97.2888L . doi : 10.1080/14786435.2017.1356940 . ISSN 1478-6435 . S2CID 136620892 .  
  36. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ مكابي، آر جيه؛ سيريتا، إي كيه؛ ميسرا، إيه؛ كاشنر، جي سي؛ تومي، سي إن (١١ أغسطس ٢٠٠٦). "تأثيرات النسيج ودرجة الحرارة والإجهاد على أنماط تشوه الزركونيوم" . المجلة الفلسفية . ٨٦ (٢٣): ٣٥٩٥-٣٦١١ . Bibcode : 2006PMag...86.3595M . doi : 10.1080/14786430600684500 . ISSN 1478-6435 . S2CID 137662799 .  
  37. 1 2 كنيزيفيتش، ماركو؛ زيسيفيتش، ميلوفان؛ بايرلين، إيرين جيه؛ بينجرت، جون إف؛ مكابي، رودني جيه (أبريل 2015). "تأثير معدل الإجهاد ودرجة الحرارة على اختيار أنظمة الانزلاق والتوأمة الأولية والثانوية في الزركونيوم ذي التركيب البلوري السداسي المكتظ" . أكتا ماتيريليا . 88 : 55-73 . Bibcode : 2015AcMat..88...55K . doi : 10.1016/j.actamat.2015.01.037 .
  38. ↑ أختار، أ. (مايو 1973). "ضغط بلورات الزركونيوم الأحادية بالتوازي مع" . مجلة المواد النووية . 47 (1): 79-86 . doi : 10.1016/0022-3115(73)90189-X .
  39. ↑ كايارد، دانيال؛ راوتنبرغ، مارتن؛ فيوغاس، خافيير (أبريل 2015). "آليات الانخلاع في سبيكة الزركونيوم في نطاق درجات الحرارة العالية: دراسة باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ في الموقع" . أكتا ماتيريليا . 87 : 283-292 . Bibcode : 2015AcMat..87..283C . doi : 10.1016/j.actamat.2015.01.016 .
  40. ↑ كاشنر، جي سي؛ تومي، سي إن؛ مكابي، آر جيه؛ ميسرا، إيه؛ فوغل، إس سي؛ براون، دي دبليو (أغسطس 2007). "استكشاف تفاعلات الخلع/التوأمة في الزركونيوم" . علم وهندسة المواد: أ . 463 ( 1-2 ): 122-127 . Bibcode : 2007MSEnA.463..122K . doi : 10.1016/j.msea.2006.09.115 .
  41. ↑ جنسن، جيه إيه؛ باكوفن، دبليو إيه (يناير 1972). "تشوه وكسر سبائك الزركونيوم ألفا" . المجلة الكندية للمعادن الفصلية . 11 (1): 39-51 . Bibcode : 1972CaMQ...11...39J . doi : 10.1179/cmq.1972.11.1.39 . ISSN 0008-4433 . 
  42. 1 2 كريستيان، جيه دبليو؛ ماهاجان، إس. (1995). "التوأمة التشوهية" . التقدم في علم المواد . 39 ( 1-2 ): 1-157 . doi : 10.1016/0079-6425(94)00007-7 .
  43. ↑ لينغا مورتي، ك.؛ تشاريت، إندراجيت (مايو 2006). "تطور النسيج والتشوه المتباين الخواص للزركونيوم" . التقدم في الطاقة النووية . 48 (4): 325-359 . Bibcode : 2006PNuE...48..325L . doi : 10.1016/j.pnucene.2005.09.011 .
  44. ↑ إريك تينكوف، محرر. (1988-01-01). آليات التشوه، والنسيج، والتباين في الزركونيوم والزركالوي . فيلادلفيا، بنسلفانيا: الجمعية الأمريكية لاختبار المواد الدولية. doi : 10.1520/stp966-eb . ISBN 978-0-8031-0958-2أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 2018-06-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2023-02-07 .
  45. ↑ فروست، هارولد جيه؛ آشبي، مايكل إف. (1982). خرائط آلية التشوه: اللدونة والزحف في المعادن والسيراميك (الطبعة الأولى ). أكسفورد فرانكفورت: مطبعة بيرغامون. ISBN  978-0-08-029337-0.
  46. 1 2 هايز، تروي أ.؛ كاسنر، مايكل إي. (2006-08-01). "زحف الزركونيوم وسبائك الزركونيوم". معاملات المعادن والمواد أ . 37 (8): 2389-2396 . رمز Bibcode : 2006MMTA...37.2389H . doi : 10.1007/BF02586213 . ISSN 1543-1940 . 
  47. ↑ وين، وي؛ كابولونغو، لوران؛ تومي، كارلوس ن. (يوليو 2018). "نمذجة تقوية المذاب القائمة على الآلية: تطبيق على الزحف الحراري في سبيكة الزركونيوم" . المجلة الدولية لللدونة . 106 : 88-106 . doi : 10.1016/j.ijplas.2018.03.003 . OSTI 1430009 . 
  48. ↑ تشين، شياويا؛ لي، كوانان؛ تشو، ياو؛ تشين، بيجون (يونيو 2023). "سلوك الزحف وآلية الزحف في سبيكة المغنيسيوم-الغادولينيوم-الإيتريوم-الساماريوم-الزركونيوم" . مجلة فاكيوم . 212 112009. رمز Bibcode : 2023Vacuu.21212009C . doi : 10.1016/j.vacuum.2023.112009 .
  49. ↑ بيروي، جي بي (أبريل 1968). "آليات زحف سبائك الزركونيوم داخل المفاعل" . مجلة المواد النووية . 26 (1): 18-50 . Bibcode : 1968JNuM...26...18P . doi : 10.1016/0022-3115(68)90157-8 .
  50. 1 2 3 كاشنر، جي سي؛ غراي، جي تي (أغسطس 2000). "تأثير البنية البلورية والشوائب البينية على السلوك الميكانيكي للزركونيوم" . مجلة المعاملات المعدنية والمواد أ . 31 (8): 1997-2003 . رمز Bibcode : 2000MMTA...31.1997K . doi : 10.1007/s11661-000-0227-7 . ISSN 1073-5623 . S2CID 85548938 .  
  51. ↑ سونغ، إس جي؛ غراي، جي تي (أكتوبر 1995). "تأثير درجة الحرارة ومعدل الإجهاد على سلوك الانزلاق والتوأمة في الزركونيوم" . مجلة المعاملات المعدنية والمواد أ . 26 (10): 2665-2675 . رمز Bibcode : 1995MMTA...26.2665S . doi : 10.1007/BF02669423 . ISSN 1073-5623 . S2CID 137638664 .  
  52. ^ كابولونجو، إل. مارشال، PE. مكابي، آر جيه؛ بيرلين، آي جيه؛ تومي، CN (ديسمبر 2009). "التنوي ونمو التوائم في الزركون: دراسة إحصائية" . اكتا ماديا . 57 (20): 6047–6056 . بيب كود : 2009AcMat..57.6047C . دوى : 10.1016/j.actamat.2009.08.030 .
  53. ↑ عبد الفند، حميد رضا؛ دايموند، مارك ر. (مارس 2013). "نمذجة متعددة المقاييس ودراسة تجريبية لبداية التوأمة وانتشارها في المواد السداسية ذات التعبئة المتقاربة باستخدام نهج العناصر المحدودة لللدونة البلورية؛ الجزء الثاني: السلوك المحلي" . مجلة ميكانيكا وفيزياء المواد الصلبة . 61 (3): 803-818 . Bibcode : 2013JMPSo..61..803A . doi : 10.1016/j.jmps.2012.10.017 .
  54. ↑ ويبستر، آر تي (1984). التطبيقات الصناعية للتيتانيوم والزركونيوم: المؤتمر الثالث . الجمعية الأمريكية لاختبار المواد. ص 209. ISBN  99940-58-18-5.
  55. ↑ ويبستر، آر تي (1984). التطبيقات الصناعية للتيتانيوم والزركونيوم: المؤتمر الثالث . الجمعية الأمريكية لاختبار المواد. ص 204. ISBN  99940-58-18-5.
  56. ↑ "سبائك الزركونيوم: Zr702 مقابل Zr705" . المعادن الحرارية المتقدمة . 17 مايو 2023. تم الاطلاع عليه في 25 أغسطس 2024 .
  57. ↑ مهجبين، أفرين؛ سونغ، تينغتينغ (2018). "سبائك الزركونيوم لتطبيقات تقويم العظام والأسنان". مواد هندسية متقدمة . 20 (9) 1800207. doi : 10.1002/adem.201800207 . hdl : 10536/DRO/DU:30131381 .

[ 1 ]

انظر أيضاً

  1. ↑ فروست، هارولد جيه؛ آشبي، مايكل إف. (1982). خرائط آلية التشوه: اللدونة والزحف في المعادن والسيراميك (الطبعة الأولى ). أكسفورد فرانكفورت: مطبعة بيرغامون. ISBN  978-0-08-029338-7.