Browse

101 - 110 of 197 items :

  • Ceramics and Glass x
  • Materials Sciences x
Clear All
Study of diffusion processes in the oxide layer of zirconium alloys

Abstract

In the active zone of a nuclear reactor where zirconium alloys are used as a coating material, this material is subject to various harmful impacts. During water decomposition reactions, hydrogen and oxygen are evolved that may diffuse through the oxidic layer either through zirconium dioxide (ZrO2) crystals or along ZrO2 grains. The diffusion mechanism can be studied using the Ion Beam Analysis (IBA) method where nuclear reaction 18O(p,α)15N is used. A tube made of zirconium alloy E110 (with 1 wt. % of Nb) was used for making samples that were pre-exposed in UJP PRAHA a.s. and subsequently exposed to isotopically cleansed environment of H2 18O medium in an autoclave. The samples were analysed with gravimetric methods and IBA methods performed at the electrostatic particle accelerator Tandetron 4130 MC in the Nucler Physics Institute of the CAS, Řež. With IBA methods, the overall thicknesses of corrosion layers on the samples, element composition of the alloy and distribution of oxygen isotope 18O in the corrosion layer and its penetration in the alloy were identified. The retrieved data shows at the oxygen diffusion along ZrO2 grains because there are two peaks of 18O isotope concentrations in the corrosion layer. These peaks occur at the environment-oxide and oxide-metal interface. The element analysis identified the presence of undesirable hafnium.

Open access
Hodnocení materiálů používaných při readjustaci a ukládání daguerrotypií pomocí modifikovaného Oddyho testu

Abstract

Významným nebezpečím pro dlouhodobé zachování historických kovových předmětů jsou nevhodné podmínky uložení a použití materiálů, které mohou být zdrojem polutantů ve vnitřních atmosférách. Materiály navržené pro použití při ochraně a uložení sbírkových předmětů je potřeba dostatečně ověřit z hlediska bezpečnosti pro chráněné předměty, než mohou být tyto materiály s jistotou doporučeny. Jednou ze základních technik používaných pro účely testování nových i ověření již používaných materiálů je tzv. Oddyho test, jehož výhody spočívají v jeho jednoduchosti na experimentální vybavení a možnosti modifikovat tuto metodu pro konkrétní použití. V této práci je uplatněna varianta Oddyho testu modifikovaná pro konkrétní případ – hodnocení materiálů, které se používají při readjustaci daguerrotypií. Vedle běžně používaného vizuálního hodnocení výsledků Oddyho testu byla pro porovnání použita i elektrochemická redukce korozních produktů na exponovaných vzorcích. Výsledky naznačují, že vliv testovaných materiálů je minoritní v porovnání s vlivem stavu povrchu daguerrotypie. Tento závěr odpovídá předpokladům bezpečnosti testovaných materiálů, které se v konzervátorské praxi používají při ochraně archivních a historických fotografických fondů.

Open access
Koroze konstrukčních materiálů působením kyseliny borité

Abstract

V provozních podmínkách primárního okruhu jaderných elektráren nelze vyloučit kontakt primárního média s obsahem kyseliny borité s konstrukčními kovovými materiály. Obsahem experimentální práce bylo simulovat vybrané varianty expozice konstrukčních materiálů primárnímu médiu a kvantifikovat jeho korozní účinky. Základními faktory ovlivňujícími korozi byly teplota povrchu materiálu, koncentrace kyseliny borité a možnost odvodu vodní páry od povrchu. Vrstva páry se tvoří při vysoké teplotě a chrání povrch před kontaktem s kyselinou boritou a brání koroznímu poškození. Odpařování kyseliny borité závisí také na množství vody (koncentraci kyseliny borité). Přebytek vody umožňuje destilaci kyseliny borité a přebytek kyseliny borité má za následek vznik neškodné sklovité vrstvy z taveniny kyseliny borité.

Open access
Koroze kovových spojovacích prostředků ve dřevĕ modifikovaném silikony

Abstract

Ochranné prostředky na dřevo ve stavebních konstrukcích mohou, za určitých podmínek, akcelerovat korozi kovových spojovacích prostředků. Fenomén koroze kovů v chemicky modifikovaném dřevě silikony je významným faktorem pro stanovení adekvátních pravidel pro uplatnění těchto materiálů v rámci stavební konstrukce. V článku jsou prezentovány výsledky experimentální studie vlivu dřeva modifikovaného komerčním prostředkem na bázi silikonů na vybrané kovy. Bylo testováno modifikované dřevo smrku ztepilého (Picea Abies L.), dubu (Quercus SPP.) a modřínu opadavého (Larix decidua Mill.) a komerční stavební kovové hřebíky železné, měděné a železné pozinkované. Vzorky dřeva s aplikovanými kovy byly exponovány 6 týdnů v prostředí s teplotou 30°C a vzdušnou vlhkostí 100%, kdy vlhkost dřeva se blížila bodu nasycení vláken. Po uplynutí doby expozice bylo provedeno vizuální hodnocení povrchu ze dřeva vyjmutých kovových hřebíků, a u vybraných vzorků byly korozní produkty analyzovány metodou infračervené spektroskopie. Výsledky provedených experimentů a analýz ukazují na zřejmou materiálovou kompatibilitu mezi modifikovaným dřevem smrku ztepilého (Picea Abies L.) a železnými spojovacími prostředky v prostředí s vysokou vzdušnou vlhkostí. Po uplynutí expoziční doby byla intenzita koroze povrchu železného stavebního hřebíku nižší ve dřevě modifikovaném, než ve dřevě bez modifikace.

Open access
Koroze slitin Zr–Nb a Zr–Sn za simulovaných podmínek reaktoru VVER

Abstract

Oxidační kinetiku lze v případě koroze zirkoniových slitin rozdělit do dvou stádií, která jsou od sebe oddělená transientním stavem. Výskyt transientního stavu je z korozního hlediska klíčový, neboť při něm dochází ke zvýšení rychlosti oxidace. V této práci byly pomocí in-situ elektrochemické impedanční spektroskopie studovány slitiny zirkonia Zr–Nb a Zr–Sn při teplotě 340 °C a tlaku 15 MPa v prostředí, které simulovalo chladivo reaktoru VVER. Cílem dlouhodobých experimentů (až 9000 h) bylo charakterizovat oxidační kinetiku v závislosti na expoziční době a typu zirkoniové slitiny. Výsledky ukázaly, že za uvedených experimentálních podmínek dochází u slitiny zirkonia Zr–Sn k dřívějšímu dosažení přechodu, tzv. transientnímu stavu.

Open access
Testování mechanických vlastností Inconelu 713 a 738 pro pokročilé reaktory

Abstract

Mezi kovové konstrukční materiály pro komponenty pokročilých plynem chlazených reaktorů patří niklové superslitiny Inconel 713 a 738. V rámci projektu aplikovaného výzkumu řešeného na VŠCHT Praha a CV Řež byly testovány mechanické vlastnosti těchto slitin ve výchozím stavu a po expozici vzorků v heliu obsahujícím stopové nečistoty (CO, H2, CH4, H2O) při teplotě 900 °C po dobu 1000 hod. Vzorky testovaných slitin byly vyrobeny: a) z původního litého materiálu (virgin), b) přepracovaného materiálu z výroby (revert 100R) a c) materiálu získaného slitím těchto materiálů v poměru 50V/50R. K určení mechanických vlastností materiálů po expozicích byly provedeny tahové zkoušky a strukturní analýza pomocí SEM. Porovnány byly změny vlastností po expozici jednotlivých testovaných slitin i stejné slitiny vyrobené různými postupy. Zatímco mez kluzu a mez pevnosti poklesly u Inconelu 713 jen zlehka, u Inconelu 738 poklesly výrazně. Stav 50V/50R vykazoval lepší mechanické vlastnosti než stav revert 100R.

Open access
Chemical Element Accumulation in Peat and Its Humic Substances / Ķīmisko elementu akumulāciju kūdrā un tās humusvielās ietekmējošie faktori

Abstract

Peatland cores provide us with the potential to research aspects of atmospheric cycling of elements, such as metal pollutants, on timescales. Our study provides a better understanding of basic peat properties and their effects on trace and major element distributions in peat and its humic substances (HS). Humic substances isolated from an ombrotrophic bog peat profiles (Latvia) were used as study objects. Relations among peat depth, properties of peat and its HS (elemental composition), as well as element content, were studied.

Open access
Chemically and Thermally Activated Illite Clay from Latvia / Ķīmiski un termiski aktivēts Latvijas illīta māls.

Abstract

Materials were synthesized from illite based clay from Latvia by chemical and thermal activation using both NaOH and KOH solutions (4−6 M). Compressive strength and apparent porosity were measured. Effect of concentration of both solutions on the mechanical properties of the material was investigated by means of infrared spectroscopy (IR). Compressive strength data showed that alternative building materials could be obtained via alkaline activation.

Open access
Clay Ceramic Pellets for Water Treatment / Mālu keramikas granulas ūdens apstrādei

Abstract

Two different Quaternary clays from deposits Slucenieki and Prometejs were used for production of porous ceramic pellets. 3 wt % of sawdust additive was used to increase porosity of the obtained ceramic. Porosity and surface area of pellets was determined by mercury porosimetry. pH values after water immersion of fired pellets were determined using a pH meter. Pellets produced from both clays after sintering at similar temperatures had different pore size distribution and different sorption properties. Sorption properties were determined for a molecular substance (iodine) and anionic organic substance (methyl orange dye).

Open access