福島原発の早期廃炉実現に向けた事故過程推定用微細組織－熱履歴データベースの開発

开发微观结构热历史数据库，用于评估福岛核电站提前退役的事故过程

• 批准号: 18K04997
• 负责人: 古谷 一幸
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hachinohe National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K04997/
• 关键词: 照射効果; 核燃料デブリ; 炭化ホウ素; ヘリウム注入; 転位ループ; キャビティー; 破壊靭性; 照射損傷; 熱履歴; イオン照射; 微細組織; ナノ硬さ

室温でヘリウムイオンを100～数千appm規模まで注入した炭化ホウ素に対し、真空焼鈍熱処理を施すための検討を行った。316Lオーステナイトステンレス鋼におけるこれまでの実績より、650℃（0.5Tm）以上の熱処理温度でクラスタサイズが有意に大きくなることが明らかとなっている。また、キャビティーについてはより高温（0.8Tm程度以上）で成長し始めることが明らかとなっていることから、炭化ホウ素についても同様のことが言えるのであれば、0.75～0.8Tm程度の熱処理温度を狙うのが妥当と推察される。しかし、炭化ボロンの融点は約3000Kであり、熱処理温度は2250～2400K（1977～2127℃）となるため、加熱装置のスペック等の問題との兼ね合いから、初歩的検討下における最高熱処理温度は1800℃とした。なお、熱処理中に炭化ボロンが他の物質と反応するのを避ける為、タングステントレーの上に炭化ケイ素、あるいはジルコニア、タンタルなどを置き、その上に炭化ホウ素を置くなどの措置が必要と考えられる。また、熱処理の雰囲気は真空（10^4Pa台以下）もしくは高純度アルゴン（G3グレード以上）とする。以下の様な行程で段階的に検討を進めることとした。(i)照射材に対する透過型電子顕微鏡観察を行い、非照射材と比較(ii)1100℃程度で熱処理し、(i)と比較（転位ループや格子間原子クラスタが観察されるかどうか判別）(iii)1600℃で10000秒の熱処理を施し組織観察（キャビティーが観察できる可能性を判定）(iv)(iii)でキャビティーが観察可能と判定できれば、1800℃で10時間程度の熱処理を施し組織観察

我们研究了在室温下对注入了 100 至数千 ppm 氦离子的碳化硼进行真空退火热处理的可能性。过去316L奥氏体不锈钢的经验表明，在650℃（0.5Tm）或更高的热处理温度下，簇尺寸显着增加。此外，很明显，空洞在较高温度（约0.8Tm或更高）下开始生长，因此如果碳化硼也可以这样说，那么约0.75至0.8Tm的热处理温度应该是合理的目的。但碳化硼的熔点约为3000K，热处理温度为2250～2400K（1977～2127℃），因此由于加热设备的规格等问题，基本考虑的最高热处理温度为1800K。另外，为了防止碳化硼在热处理时与其他物质发生反应，认为有必要采取措施，如在钨托盘上放置碳化硅、氧化锆、钽等，并在其上面放置碳化硼。 。热处理气氛应为真空（10^4Pa以下）或高纯氩气（G3级以上）。我们决定分阶段进行以下研究。 (i) 用透射电子显微镜观察辐照材料并与未辐照材料进行比较 (ii) 在约 1100℃ 下进行热处理并与 (i) 比较（确定是否观察到位错环或间隙簇） (iii) 160在0℃下热处理10,000秒并观察组织（确定是否可以观察到空洞）。如果确定在（iv）和（iii）中可以观察到空洞，则在1800℃下热处理约10小时，观察结构。

项目成果

Fabrication and Characterization of iron-based and tungsten based high-entropy alloys

铁基和钨基高熵合金的制备和表征

• 发表时间: 2022
• 作者: Eiichi Wakai;Hiroyuki Noto;Tamaki Shibayama;Yosuke Iwamoto;Koichi Sato;Takashi Wakui;Kazuyuki Furuya; Masami Ando;Yukihiro Yano;Maya Yoshikawa;Kodai Toyoda;Takashi Onizawa
• 通讯作者: Takashi Onizawa

Iron-Based High Entropy Alloys

铁基高熵合金

• 发表时间: 2023
• 作者: Eiichi Wakai;Hiroyuki Noto;Kazuyuki Furuya;Masami Ando;Takashi Wakui;Shunsuke Makimura;Taku Ishida;Tamaki Shibayama;Takaharu Kamada
• 通讯作者: Takaharu Kamada