Degradation of the thermal and mechanical properties SiCf/SiCm composite with irradiation

辐照下 SiCf/SiCm 复合材料的热性能和机械性能下降

基本信息

  • 批准号:
    2764488
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2022 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

An exciting opportunity to contribute to the application of SiC-based ceramic matrix composites in nuclear fission and its translation to fusion. For this project the MSE-F group (UKAEA) will supply four different grades of SiCf/SiCm available from international industrial partners. The PhD student on this project will be based at the University of Bristol and is anticipated to spend a significant amount of time at UKAEA to conduct relevant experiments, such as micromechanical testing and Focus Ion Beam tomography characterisation.Materials able to operate at extreme temperatures, resisting high-flux neutron irradiation damage while remaining structurally stable are needed for components in nuclear fission, e.g., as accident tolerant fuel cladding, as well as nuclear fusion including STEP (Spherical Tokamak for Energy Production) and DEMO. In particular, it has been recognised that silicon-carbide (SiC) fibre reinforced SiC matrix composites (SiCf/SiCm), which has low neutron absorption, high thermal conductivity, high fracture toughness, excellent chemical/mechanical stability at elevated temperatures (e.g., ~1000C), are able to provide the highest thermodynamic efficiency nuclear structural components.During this project, the PhD student will first conduct a review regarding the available irradiation data in open literature for this class of materials, and design subsequent irradiation experiments using energetic ions, protons or neutrons. The irradiated samples will be examined in terms of their micro-mechanical properties, depends on the thickness of the surface irradiated layer, conventional nano-indentation or more sophisticated micro-cantilever bending/pillar compression tests will be conducted. The thermal conductivity degradation of the SiC fibre and matrix, which is a function of the irradiation damage, will be measured using high-resolution TTR (transient thermoreflectance) method which is unique in the UK where Bristol has about 20 years' experience.In addition, a unique in situ high temperature X-ray micro-tomography technique will be used to investigate the deformation and fracture of unirradiated SiCf/SiCm. This will study only the effect of service temperature on the material's mechanical behaviour in terms of strength/failure strain, crack initiation and propagation when loaded under conditions similar to service.
这是一个激动人心的机会,可以为碳化硅基陶瓷基复合材料在核裂变及其转化为聚变方面的应用做出贡献。对于该项目,MSE-F 集团(UKAEA)将从国际工业合作伙伴处提供四种不同等级的 SiCf/SiCm。该项目的博士生将在布里斯托大学工作,预计将在 UKAEA 花费大量时间进行相关实验,例如微机械测试和聚焦离子束断层扫描表征。能够在极端温度下工作的材料,核裂变组件需要抵抗高通量中子辐照损伤,同时保持结构稳定,例如耐事故燃料包壳,以及包括STEP(球形核聚变)在内的核聚变组件。用于能源生产的托卡马克)和演示。特别是,碳化硅(SiC)纤维增强SiC基复合材料(SiCf/SiCm)已被认为具有低中子吸收、高导热性、高断裂韧性、高温下优异的化学/机械稳定性(例如, ~1000C),能够提供最高热力学效率的核结构部件。在这个项目中,博士生将首先对此类材料的公开文献中可用的辐照数据进行审查,并设计后续使用高能离子、质子或中子的辐照实验。辐照样品将根据其微观机械性能进行检查,具体取决于表面辐照层的厚度,将进行传统的纳米压痕或更复杂的微悬臂梁弯曲/柱压缩测试。 SiC 纤维和基体的热导率下降是辐照损伤的函数,将使用高分辨率 TTR(瞬态热反射)方法进行测量,该方法在英国是独一无二的,布里斯托尔在英国拥有约 20 年的经验。此外独特的原位高温X射线显微断层扫描技术将用于研究未辐照SiCf/SiCm的变形和断裂。这将仅研究在与使用类似的条件下加载时,使用温度对材料机械行为的影响,包括强度/失效应变、裂纹萌生和扩展。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Acute sleep deprivation increases inflammation and aggravates heart failure after myocardial infarction.
Ionic Liquids-Polymer of Intrinsic Microporosity (PIMs) Blend Membranes for CO(2) Separation.
  • DOI:
    10.3390/membranes12121262
  • 发表时间:
    2022-12-13
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

热解炭机械瓣表面氟化梯度鹅卵石花样的构建及其对血栓形成的影响
  • 批准号:
    32160229
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    36 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
基于分形维数的热端部件变频变幅热-机械耦合加载下疲劳损伤演变机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    35 万元
  • 项目类别:
基于储热调温纳米纤维的可穿戴热-机械能量收集器件的构建及其机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24 万元
  • 项目类别:
奥氏体不锈钢低温热化学表面强化层的热-机械稳定性研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    60 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于电化学-热-机械多物理场耦合模型的大型锂离子电池结构多目标优化设计方法研究
  • 批准号:
    21978166
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    65 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Validation of Neuropilin-1 receptor signaling in nociceptive processing
伤害感受处理中 Neuropilin-1 受体信号传导的验证
  • 批准号:
    10774563
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Microglia-Mediated Astrocyte Activation in the Acute-to-Chronic Pain Transition
小胶质细胞介导的星形胶质细胞激活急性向慢性疼痛的转变
  • 批准号:
    10639281
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
A new process to improve the mechanical performance of crosslinked UHMWPE injoint replacement prostheses
提高交联 UHMWPE 关节置换假体机械性能的新工艺
  • 批准号:
    10760837
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Multi-axial thermal-hygro-mechanical models for concrete and porous media
混凝土和多孔介质的多轴热湿力学模型
  • 批准号:
    2883074
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Peridynamics-based thermal-hydro-mechanical solver for rock fractures
基于近场动力学的岩石裂缝热流体机械求解器
  • 批准号:
    23K13403
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了