报告时间：5月13日 16:00
报告地点：理化楼403会议室
报告题目：堆用合金材料氢同位素渗透行为与阻氚涂层技术研究
报 告 人：黄洪涛 教授 中山大学
报告人简介：黄洪涛，博士生导师，中山大学中法核工程与技术学院一级教授。2013年在清华大学材料科学与工程系获工学博士学位，2013年至2019年在中国原子能科学研究院工作，历任助理研究员、副研究员、专业组组长。2020年1月调入中山大学工作至今。目前担任广东省“珠江人才计划”青年拔尖人才。兼任中国核工业大学副教授，教育部第五轮学科评估通讯评审专家（核科学与技术）、教育部学位论文评审专家、广东省科技专家库专家、《Nuclear Analysis》青年编委等。主要从事材料的氢同位素渗透滞留行为研究及阻氚涂层技术、反应堆材料的辐照损伤及辐照效应等领域的研究。在Journal of Nuclear Materials、Materials Characterization 、Materials Science and Engineering: A等期刊发表SCI论文40余篇，参与编写核工业标准1项，提交国防科技工业科技报告10余篇。主持国家自然科学基金，国防基础科研计划项目、广东省自然科学基金重点项目、国防预研课题、国防科技工业核材料创新基金等多个项目。
报告简介：氢原子及其同位素半径很小，具有很强的渗透性，一旦渗透到反应堆结构部件材料中，会对材料造成不同程度的破坏，可能造成严重的经济损失，甚至引起严重的反应堆安全事故及对环境造成放射性污染。黄洪涛课题组自行设计研制了一套气相氢同位素渗透装置。利用该装置研究了镀钯316L不锈钢、CoCrMnFeNi以及AlCoCrFeNi两种高熵合金的氘渗透行为。对镀钯316L不锈钢，350，行为。对镀温度范围内，氘渗透测试值与Forcey等人的测试值极为接近（Fusion Eng. Des，2020，152：111469）。另外，测试得到的两种高熵合金的渗透率值与文献报道值也较为接近，CoCrMnFeNi的渗透率大于Zr-4合金、AlCoCrFeNi和316不锈钢（Int. J. Hydrogen Energy. 2023.02.004）。这间接验证了本测试装置及研究方法的可靠性。此外，系统研究了由中国自主研发的新型燃料包壳材料FeCrAl合金的氘渗透与扩散行为。发现典型工况温度300氘下，FeCrAl氘渗透率约为316L氘渗透率的37倍，约为Zr-4氘渗透率的95倍。360率下，FeCrAl氘渗透率约为316L氘渗透率的25倍，约为Zr-4氘渗透率的32倍（J. Nucl. Mater，2022，570：153942）。该课题组针对Al基阻氚涂层的制备工艺和相关性能开展了一系列探索性研究，提出一种Fe-Al/Al2O3复合阻氚涂层制备方法：“低温高活性渗铝+原位氧化”工艺。采用一定配比的Al粉，Al2O3粉及AlCl3粉做渗铝剂。探究了316L不锈钢基体表面粗糙度、活化剂种类与含量、渗铝温度以及保温时间等工艺参数对渗铝层显微组织的影响。使用优化的包埋渗铝工艺（渗铝温度为650℃）在表面制备Fe-Al层，并探索了氧化气氛、氧化温度、氧化时间等原位氧化工艺参数对Al2O3涂层制备的影响，最终制备出十几微米厚且具有优良综合性能的FeAl/Al2O3阻氚涂层（Fusion Eng. Des，2024，201：114266）。该Fe-Al/Al2O3阻氚涂层可使316L不锈钢的氘渗透率下降两个数量级。
