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報告書

高性能燃料被覆管材質の研究; 平成11~12年度(フェーズ1)報告書(共同研究)

木内 清; 井岡 郁夫; 橘 勝美; 鈴木 富男; 深谷 清*; 猪原 康人*; 神原 正三; 黒田 雄二*; 宮本 智司*; 小倉 一知*

JAERI-Research 2002-008, 63 Pages, 2002/03

JAERI-Research-2002-008.pdf:7.85MB

本研究は、平均燃焼度100GWd/tを目指したABWR用の超高燃焼度MOXを念頭にした「高性能燃料被覆管材質の研究」のフェーズ1である。フェーズ1は、平成10年度に実施した基礎調査結果を踏まえて、平成11年度と平成12年度の2年間にわたり実施した。フェーズ1では、現用Zr系合金の使用経験データを解析して、超高燃焼度化にかかわる長期耐久性の支配因子を摘出及び高性能被覆管の要求特性に照らして耐食合金間の相互比較,フェーズ2の中性子照射試験等の基礎評価試験用候補材の選定を行った。

論文

シリコン含浸型炭化ケイ素に形成された酸化皮膜の沸騰濃硫酸環境下における耐食性

二川 正敏; 小貫 薫; Steinbrech, R. W.*

表面技術, 48(6), p.88 - 89, 1997/00

反応焼結法により形成されるシリコン含浸型炭化ケイ素(SiSiC)は、焼成過程における熱収縮が小さいために比較的大型構造物を作製し易いこと、長時間ではないが高温特性(変形、強度及び破壊靱性値)がシリコンの融点である1410$$^{circ}$$Cまではほぼ一定であること、さらに腐食環境に対する保護膜となるシリカ皮膜の形成が期待できるなどの点から、一般金属材料では耐え得ない特殊環境下で使用できる構造材料として有望である。熱化学水素製造IS(Iodine-Sulfur)プロセスでは沸騰濃硫酸腐食環境下で耐える装置材料の選定が重要な課題であり、SiSiCは上述した理由により候補材料の一つである。そこで、SiSiCについて、沸騰95wt%硫酸中で1000時間に及ぶ腐食試験を実施し、腐食後強度試験及び破壊面観察及び皮膜の元素分析結果から沸騰濃硫酸腐食環境に対する耐食性を検討した。その結果、硫酸腐食後にシリカ皮膜が形成され、硫酸腐食、高温酸化、酸化+腐食後の曲げ強度には劣化がないことが分かった。これは、硫酸腐食環境中下でintrinsic/extrinsic flawに対するSiSiCの自己修復機能の発現を示唆している。

報告書

低レベル放射性廃棄物の海洋処分におけるパッケージのバリア能力評価

前田 頌; 和達 嘉樹

JAERI-M 85-195, 19 Pages, 1985/12

JAERI-M-85-195.pdf:0.75MB

海洋処分における低レベル放射性廃棄物固化体からの放射性核種環境放出に対するパッケージ(廃棄物固化体及びドラム缶容器)のバリア能力について、評価方法の提案を行った。さらに、すでに提出されている固化体の放射性核種浸出試験データ及びドラム缶容器の耐食性試験デー夕を用いてパッケージのバリア能力の評価を行った。評価に際して試験デー夕不足の場合には、浸出量を過大に見積る方向で評価を行った。

論文

Creep and rupture behaviour of a special grade Hastelloy X in simulated HTGR helium

倉田 有司; 小川 豊; 近藤 達男

Nuclear Technology, 66, p.250 - 259, 1984/00

 被引用回数:9 パーセンタイル:68.59(Nuclear Science & Technology)

高温ガス炉近似ヘリウム中でのクリープおよび破断試験を、800、900、1000$$^{circ}$$Cで、高温ガス炉用構造材の候補材料であるハステロイXRについて行った。ヘリウム純度化学に十分な注意を払った試験を行った結果製造履歴によるクリープ破断挙動の違いを見い出すことができた。クリープ破断試料の金相観察では、ハステロイXRはクリープ変形中もヘリウム環境中で優れた耐食性を持っていることを示した。また、定常クリープ段階では炭素の侵入も低く抑えられていた。品質管理した材料を用い、試験条件に十分注意を払って試験した結果では、ヘリウム中と大気中で、800~1000$$^{circ}$$Cで約1万時間までは、耐食性を改良したハステロイXRのクリープ破断挙動に、ほとんど有意差が生じないことが示された。ヘリウム中での長時間クリープ健全性を予測する上で、合金の表面酸化皮膜の保護的な機能を維持することの重要性が強調された。

口頭

Evaluation of mechanical property in grain boundary character distribution-optimized Ni-based alloy

山下 真一郎; 関尾 佳弘; 坂口 紀史*; 柴山 環樹*; 渡辺 精一*; 粉川 博之*

no journal, , 

Recent grain boundary structure studies have shown that optimal distribution of a high frequency of coincidence site lattice boundaries and consequent discontinuity of random boundary network in the material is one of very effective methods to enhance the intergranular corrosion resistance. This advantageous property, one of important ones for structural material of nuclear reactor, can be obtained through simple thermomechanical treatment process without any change of original chemical composition. In this study, grain boundary character distribution(GBCD)-optimized Ni-based alloy (PE16) has been developed as a prospective high-performance nuclear reactor material by grain boundary engineering processing, and then tensile behavior of GBCD-optimized Ni-based alloy was investigated to evaluate the effects of grain boundary engineering processing on mechanical property. The results of tensile test at the temperature ranging from room temperature to 1073K showed that tensile strengths of the GBCD-optimized PE16 uniformly decreased with increasing test temperature. From these results, it was implied the possibility that the change in tensile properties would be attributed to an increment of dislocation structure.

口頭

Effect of pre-oxidation on corrosion resistance of plasma sprayed and laser treated material for thermochemical water-splitting process

井岡 郁夫; 栗木 良郎*; 岩月 仁; 久保 真治; 稲垣 嘉之; 坂場 成昭

no journal, , 

熱化学水素製造法(ISプロセス)は、大規模水素製造法の候補の一つである。ISプロセスには、硫酸を熱分解する厳しい環境が含まれている。そのため、耐硫酸性と延性をもつハイブリッド材料の開発を進めている。プラズマ溶射とレーザー処理により作製したハイブリッド材料は、95%沸騰硫酸中で十分な耐食性を示したが、47%沸騰硫酸中では腐食速度が50倍程度増加した。この原因は、表面の割れが十分に封止されなかったためと考えられる。47%沸騰硫酸中での耐食性を高めるため、ハイブリッド材に酸化処理を施した。酸化処理材の47%沸騰硫酸中での腐食速度は低下した。本酸化処理がハイブリッド材の耐食性向上に有効であることを確認した。

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