PdY合金管束的氢渗透性能
TL58; PdY合金膜因其具有良好的透氢性能与机械性能,有望应用于聚变堆氢同位素纯化工艺.基于PdY合金膜的服役参数及氚安全要求,有必要研究在低氢压下PdY合金膜的氢同位素渗透特性,为后续设计氢同位素纯化组件提供数据支撑.本工作基于直管外压式PdY扩散器,研究了低氢压(<50 kPa)、工作温度为350～450℃条件下,厚度为80μm的PdY合金薄膜管的氢渗透速率与膜两侧压力、工作温度的关系.结果表明,低氢压下,PdY合金膜的氢渗透规律符合J=Φp nH-pnLd,且压力指数n等于0.9,渗透速率控制机制主要表现为表面过程控速;提高工作温度使得合金膜的渗透通量增大,且温度对扩散过程的影...
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| Published in | 核化学与放射化学 Vol. 43; no. 3; pp. 252 - 256 |
|---|---|
| Main Authors | , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Chinese |
| Published |
中国原子能科学研究院 反应堆工程技术研究所,北京 102413
20.06.2021
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| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 0253-9950 |
| DOI | 10.7538/hhx.2021.43.03.0252 |
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| Abstract | TL58; PdY合金膜因其具有良好的透氢性能与机械性能,有望应用于聚变堆氢同位素纯化工艺.基于PdY合金膜的服役参数及氚安全要求,有必要研究在低氢压下PdY合金膜的氢同位素渗透特性,为后续设计氢同位素纯化组件提供数据支撑.本工作基于直管外压式PdY扩散器,研究了低氢压(<50 kPa)、工作温度为350～450℃条件下,厚度为80μm的PdY合金薄膜管的氢渗透速率与膜两侧压力、工作温度的关系.结果表明,低氢压下,PdY合金膜的氢渗透规律符合J=Φp nH-pnLd,且压力指数n等于0.9,渗透速率控制机制主要表现为表面过程控速;提高工作温度使得合金膜的渗透通量增大,且温度对扩散过程的影响更大,使渗透过程更加趋于表面控速.此外,计算了该工作温度范围下的渗透系数,并通过阿伦尼乌斯公式推导求得渗透活化能约为24.54 kJ/mol,渗透常数 Φ0为5.86×10-6 mol/(m·s·kPa0.9).低氢压下,该厚度膜的渗透系数可由5.86×10-6 e-24.54/(RT)mol/(m·s·kPa0.9)进行计算. |
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| AbstractList | TL58; PdY合金膜因其具有良好的透氢性能与机械性能,有望应用于聚变堆氢同位素纯化工艺.基于PdY合金膜的服役参数及氚安全要求,有必要研究在低氢压下PdY合金膜的氢同位素渗透特性,为后续设计氢同位素纯化组件提供数据支撑.本工作基于直管外压式PdY扩散器,研究了低氢压(<50 kPa)、工作温度为350～450℃条件下,厚度为80μm的PdY合金薄膜管的氢渗透速率与膜两侧压力、工作温度的关系.结果表明,低氢压下,PdY合金膜的氢渗透规律符合J=Φp nH-pnLd,且压力指数n等于0.9,渗透速率控制机制主要表现为表面过程控速;提高工作温度使得合金膜的渗透通量增大,且温度对扩散过程的影响更大,使渗透过程更加趋于表面控速.此外,计算了该工作温度范围下的渗透系数,并通过阿伦尼乌斯公式推导求得渗透活化能约为24.54 kJ/mol,渗透常数 Φ0为5.86×10-6 mol/(m·s·kPa0.9).低氢压下,该厚度膜的渗透系数可由5.86×10-6 e-24.54/(RT)mol/(m·s·kPa0.9)进行计算. |
| Author | 杨丽玲 连旭东 丁卫东 占勤 |
| AuthorAffiliation | 中国原子能科学研究院 反应堆工程技术研究所,北京 102413 |
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| Author_FL | YANG Li-ling ZHAN Qin DING Wei-dong LIAN Xu-dong |
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| DOI | 10.7538/hhx.2021.43.03.0252 |
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| ISSN | 0253-9950 |
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| Issue | 3 |
| Keywords | 氢渗透 渗透系数 PdY合金膜 压力指数 活化能 |
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| PublicationDecade | 2020 |
| PublicationTitle | 核化学与放射化学 |
| PublicationTitle_FL | Journal of Nuclear and Radiochemistry |
| PublicationYear | 2021 |
| Publisher | 中国原子能科学研究院 反应堆工程技术研究所,北京 102413 |
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| Title | PdY合金管束的氢渗透性能 |
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