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The Influence of specimen surface roughness and temperature of steam injection on breakaway oxidation behavior of Zry-4 fuel cladding in steam at 1273 K

Negyesi, M.; 天谷 政樹

Oxidation of Metals, 94(3-4), p.283 - 299, 2020/10

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Metallurgy & Metallurgical Engineering)

Oxidation tests of Zry-4 fuel cladding in steam at 1273 K were carried out in this study. The effect of specimen surface roughness on the oxidation behavior was investigated. Steam was applied either at room temperature or at experimental temperature. Weight gain kinetics was evaluated by post-test weight measurement. Metallographic analysis was conducted using optical microscopy. Hydrogen pick-up was measured by gas extraction technique. The effect of specimen surface roughness on the oxidation kinetics as well as on the hydrogen absorption has not clearly been evidenced. The breakaway oxidation was suppressed significantly when the steam was applied at RT. The oxide breakaway was related to grain size of the base metal. Higher hydrogen absorption before the kinetic transition in the condition when steam was applied at 1273 K suggested enhanced oxide porosity.


The Effect of air fraction in steam on the embrittlement of Zry-4 fuel cladding oxidized at 1273-1573 K

Negyesi, M.; 天谷 政樹

Oxidation of Metals, 92(5-6), p.439 - 455, 2019/12

 被引用回数:1 パーセンタイル:70.81(Metallurgy & Metallurgical Engineering)

The paper deals with the effect of air fraction in steam on the embrittlement of Zry-4 fuel cladding exposed under steam-air atmospheres (air fractions of 10-100%) in the temperature range of 1273-1573 K. Ring compression tests were carried out in order to evaluate the embrittlement of fuel cladding. Furthermore, the microhardness of prior $$beta$$-phase was measured and fractured surfaces were observed under SEM. The degree of the embrittlement was discussed against the results of metallographic and hydrogen analyses. The microstructure and the hydrogen pick-up were substantially affected by nitride formation. Accelerated oxidation kinetics enhanced shrinking of the prior $$beta$$-region. The enhanced hydrogen absorption resulted in the increased microhardness of prior $$beta$$-phase. The degree of fuel cladding embrittlement, expressed by the plastic strain at failure and the maximum load, correlated well with the microhardness and the thickness of prior $$beta$$-phase.


Effect of artificial defects on the very high cycle fatigue behavior of 316L stainless steel

Xiong, Z.*; 直江 崇; 二川 正敏

Metals, 9(4), p.412_1 - 412_11, 2019/04

 被引用回数:1 パーセンタイル:70.81(Materials Science, Multidisciplinary)



Flow-accelerated corrosion of type 316L stainless steel caused by turbulent lead-bismuth eutectic flow

Wan, T.; 斎藤 滋

Metals, 8(8), p.627_1 - 627_22, 2018/08

 被引用回数:3 パーセンタイル:58.46(Materials Science, Multidisciplinary)

In this study, an LBE loop referred to as JLBL-1 was used to experimentally study the behavior of 316L SS when subjected to FAC for 3000 h under non-isothermal conditions. An orifice tube specimen, consisting of a straight tube that abruptly narrows and widens at each end, was installed in the loop. The specimen temperature was 450 centigrade, and a temperature difference between the hottest and coldest legs of the loop was 100 centigrade. The oxygen concentration in the LBE was less than 10$$^{-8}$$ wt.%. The Reynolds number in the test specimen was approximately 5.3$$times$$10$$^{4}$$. The effects of various hydrodynamic parameters on FAC behavior were studied with the assistance of computational fluid dynamics (CFD) analyses, and then a mass transfer study was performed by integrating a corrosion model into the CFD analyses. The results show that the local turbulence level affects the mass concentration distribution in the near-wall region and therefore the mass transfer coefficient across the solid/liquid interface. The corrosion depth was predicted on the basis of the mass transfer coefficient obtained in the numerical simulation and was compared with that obtained in the loop; the two results agreed well.


Speciation of ruthenium(III) chloro complexes in hydrochloric acid solutions and their extraction characteristics with an amide-containing amine compound

鈴木 智也*; 尾形 剛志*; 田中 幹也*; 小林 徹; 塩飽 秀啓; 矢板 毅; 成田 弘一*

Metals, 8(7), p.558_1 - 558_10, 2018/07

 被引用回数:6 パーセンタイル:42.66(Materials Science, Multidisciplinary)

白金族元素の精製は主に溶媒抽出法によって行われるが、Ruは蒸留によってRuO$$_4$$として回収される。この蒸留による方法を抽出法に置き換えることができれば、精製プロセスの簡素化が期待される。本研究では、Ruの効率的な抽出法を開発することを目的に、Ruの塩酸中での化学種についてUV-vis分光およびEXAFS法で分析し、N-2-ethylhexyl-bis(N-di-2-ethylhexyl-ethylamide) amine (EHBAA)によって抽出されたRuの特性を調査した。その結果、塩酸濃度が0.5から10MにおけるRuの主たる化学種は、塩酸濃度の上昇に伴って[RuCl$$_4$$(H$$_2$$O)$$_2$$]$$^-$$から[RuCl$$_6$$]$$^3$$$$^-$$へと変化することが明らかとなった。また、EHBAAによるRuの抽出率は塩酸濃度の上昇に伴って増加し、塩酸濃度が5Mで最大に達し、さらに塩酸濃度が上昇すると抽出率は下降に転ずる。抽出錯体のEXAFS分析の結果からは、Ru$$^3$$$$^+$$の内圏には5つのCl$$^-$$と1つのH$$_2$$Oが存在することが示された。さらに塩酸濃度が増加したときのEHBAAによるRuの抽出率の変化と[RuCl$$_5$$(H$$_2$$O)]$$^2$$$$^-$$の分布曲線がよく似ていることから、EHBAAは[RuCl$$_5$$(H$$_2$$O)]$$^2$$$$^-$$を抽出すると考えられる。


Hydrostatic compression behavior and high-pressure stabilized $$beta$$-phase in $$gamma$$-based titanium aluminide intermetallics

Liss, K.-D.*; 舟越 賢一*; Dippenaar, R. J.*; 肥後 祐司*; 城 鮎美*; Reid, M.*; 鈴木 裕士; 菖蒲 敬久; 秋田 貢一

Metals, 6(7), p.165_1 - 165_22, 2016/07

 被引用回数:14 パーセンタイル:25.3(Materials Science, Multidisciplinary)



Investigation of elastic deformation mechanism in as-cast and annealed eutectic and hypoeutectic Zr-Cu-Al metallic glasses by multiscale strain analysis

鈴木 裕士; 山田 類*; 椿 真貴*; 今福 宗行*; 佐藤 成男*; 綿貫 徹; 町田 晃彦; 才田 淳治*

Metals, 6(1), p.12_1 - 12_11, 2016/01

 被引用回数:2 パーセンタイル:78.91(Materials Science, Multidisciplinary)

X線散乱法やひずみゲージによるマルチスケールひずみ解析により、熱処理前後の共晶および亜共晶Zr-Cu-Al三元系金属ガラスの弾性変形挙動を評価した。ダイレクトスペース法やQスペース法により求めたミクロひずみと、ひずみゲージにより測定したマクロひずみとを比較し、それらの相関から共晶および亜共晶金属ガラスの変形機構の違いを明らかにした。共晶Zr$$_{50}$$Cu$$_{40}$$Al$$_{10}$$金属ガラスは、熱処理による自由体積の減少によるミクロ組織の均質化により変形抵抗は向上するものの、流動性の高いWBR(Weakly-Bonded Region)の減少にともなって延性を失うことがわかった。一方、亜共晶Zr$$_{60}$$Cu$$_{30}$$Al$$_{10}$$金属ガラスでは、もともと均質なミクロ組織を有しているものの、熱処理によるナノクラスター形成により、ミクロ組織の均質性および弾性均質性が失われることが分かった。このような熱処理に伴う組織変化は、構造緩和しても、延性や靭性が減少しないという亜共晶金属ガラスのユニークな機械的特性を生み出す要因と考えられる。


Spin nanotubes with the ring exchange interactions

坂井 徹; 笠原 稔弘*; 肘井 敬吾*; 太田 仁*; 中野 博生*

Synthetic Metals, 208, p.26 - 28, 2015/10

 被引用回数:1 パーセンタイル:93.13(Materials Science, Multidisciplinary)



The Promising features of new nano liquid metals; Liquid sodium containing titanium nanoparticles (LSnanop)

伊丹 俊夫*; 斉藤 淳一; 荒 邦章

Metals, 5(3), p.1212 - 1240, 2015/09

 被引用回数:2 パーセンタイル:90.24(Materials Science, Multidisciplinary)



High spin polarization at the Fe/C$$_{60}$$ interface in the Fe-doped C$$_{60}$$ film

境 誠司; 松本 吉弘; 大伴 真名歩; 圓谷 志郎; Avramov, P.; Sorokin, P. B.*; 楢本 洋*

Synthetic Metals, 173, p.22 - 25, 2013/06

 被引用回数:2 パーセンタイル:87.01(Materials Science, Multidisciplinary)

A process of tunneling conduction and the spin-dependent resistivity change (so-called tunneling magnetoresitance effect) in the Fe-doped C$$_{60}$$ film with a granular structure is investigated for the current-into-plane device. Cooperative tunneling (cotunneling) through several Fe nanoparticles is suggested to be operative at temperatures lower than 20 K. By considering the effect of cotunneling on the magnetoresistance ratio, it is successfully shown that the spin polarization of tunneling electrons generated at the Fe/C$$_{60}$$ interface is much higher than that in Fe crystal at low temperature in a similar fashion to that at the Co/C$$_{60}$$ interface in the Co-doped C$$_{60}$$ films. A strong temperature dependence of spin polarization is observed, suggesting possible influences by the thermally-induced disorders ascribed in the Fe atoms bonded with C$$_{60}$$ in the C$$_{60}$$-Fe compound.


Atomistic simulations of activation ability of dislocation source within grain boundary

都留 智仁; 青柳 吉輝*; 下川 智嗣*; 加治 芳行

International Workshop on Bulk Nanostructured Metals; Proceedings Book, p.56_1 - 56_4, 2012/06



Subcellular changes of essential metal shown by in-air micro-PIXE in oral cadmium-exposed mice

中里 享美*; 長嶺 竹明*; 鈴木 慶二*; 草壁 孝彦*; Moon, H. D.*; 及川 将一*; 酒井 卓郎; 荒川 和夫

Biometals, 21(1), p.83 - 91, 2008/02

 被引用回数:14 パーセンタイル:68.56(Biochemistry & Molecular Biology)



An Investigation of steel plate-cast iron hybrid casting process for recycling of low level radioactive metal waste

中村 寿; 平林 孝圀; 秋本 純*; 高橋 賢次*; 進藤 秀明*; 櫻井 大八郎*; Almansour, A.*; 岡根 利光*; 梅田 高照*

Int. J.Cast Metals Res., 11(5), p.339 - 343, 1999/00



Kinetic investigation of the reaction of pertechnetate with thiourea derivatives

橋本 和幸; 大森 巍*

Technetium, Rhenium and Other Metals in Chemistry and Nuclear Medicine, p.325 - 328, 1999/00



Neutron-irradiation effects on charpy impact and tensile properties of low-and high-purity Fe-9Cr alloys

菱沼 章道; 若井 栄一; 高木 清一*; 安彦 兼次*

Proc. of Int. Conf. on Ultra-high purity base metals (UHPM-98), p.27 - 33, 1998/00



Identification of small point defect clusters by high resolution electron microscopy

西田 雄彦; 出井 数彦

Point Defects and Defect Interactions in Metals, p.705 - 707, 1982/00



Interstitials and interstitial clusters in fast-neutron irradiated molybdenum by X-ray Huang scattering

前田 裕司

Point Defects and Defect Interactions in Metals, p.873 - 875, 1982/00



Thermal conductivity of irradiated graphite

仁平 猛*; 岩田 忠夫

Point Defects and Defect Interactions in Metals, p.236 - 238, 1982/00

黒鉛の中の点欠陥によるフォノンの散乱を熱伝導度の測定により調べた。点欠陥の導入は80Kにおける電子照射、及び60$$^{circ}$$C、200$$^{circ}$$C、900$$^{circ}$$Cにおける中性子照射により行った。熱伝導度の温度依存性を緩和時間近似により解析して、次の結果を得た。(i)80Kにおける電子照射の場合には、格子間原子によるフォノン散乱が支配的である。このフォノン散乱の緩和時間はフォノンの振動数に逆比例する。即ち、T$$^{-}$$$$^{1}$$=Bw,ここでB=1.1$$_{4}$$$$times$$10$$^{-}$$$$^{5}$$for 1 ppm of interstitial atomsである。(ii)60$$^{circ}$$C及び200$$^{circ}$$Cの中性子照射の場合には、格子間原子の小さな集合体によるフォノン散乱が支配的であった。また、フォノンの共鳴散乱が観測された。(iii)900$$^{circ}$$Cの中性子照射の場合には、結晶粒界によるフォノン散乱(カシミール散乱)が増大した。これは、格子間原子集合体の規則的な配列により結晶粒が細分化されたことを示している。


Recovery of lattice spacing in HCP metals after fast-neutron irradiation at 5K

前田 裕司

Point Defects and Defect Interactions in Metals, p.149 - 152, 1982/00

JRR-3に設置した極低温照射装置(LHTL)で5Kで中性子照射したHCP金属であるZn,Cd,MgをX線による格子定数のc軸およびa軸の方向について測定した。Zn,Cdのc軸方向の格子定数は増加した。Mgではc軸方向の格子定数は減少した。一方a軸方向の格子定数はMgでは増加した。Mgでは照射によって変化した格子定数は200K以下で回復した。またZn,Cdの格子定数の回復の様子および電気抵抗の測定結果より、格子間原子は、Zn,Cdではbasal planeに集合し、転位ループに成長し、Mgではbasal planeに垂直な面に集合してクラスター、更に転位ループに成長することを示唆する。


Recovery of Cu,Ag and Ni dilute alloys after loss temperature irradiation

高村 三郎; 小檜山 守*

Point Defects and Defect Interactions in Metals, p.396 - 399, 1982/00


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