鉛與鉛鉍共晶合金手冊：性能、材料相容性、熱工水力學(xué)和技術(shù)

譯者的話
致謝
前言
第一章 緒論
  參考文獻(xiàn)
第二章 熱物理與電學(xué)性能
  2.1 引言
  2.2 Pb?Bi合金相圖
  2.3 正常熔點(diǎn)
    2.3.1 Pb
    2.3.2 Bi
    2.3.3 LBE合金
  2.4 熔化與凝固時(shí)體積的變化
  2.5 正常熔點(diǎn)處的熔化潛熱
    2.5.1 Pb
    2.5.2 Bi
    2.5.3 LBE合金
  2.6 正常沸點(diǎn)
    2.6.1 Pb
    2.6.2 Bi
    2.6.3 LBE合金
  2.7 正常沸點(diǎn)處的汽化潛熱
    2.7.1 Pb
    2.7.2 Bi
    2.7.3 LBE合金
  2.8 飽和蒸汽壓
    2.8.1 Pb
    2.8.2 Bi
    2.8.3 LBE合金
  2.9 表面張力
    2.9.1 Pb
    2.9.2 Bi
    2.9.3 LBE合金
  2.10 密度
    2.10.1 Pb
    2.10.2 Bi
    2.10.3 LBE合金
  2.11 熱膨脹
  2.12 聲速和壓縮性
    2.12.1 Pb
    2.12.2 Bi
    2.12.3 LBE合金
  2.13 比熱
    2.13.1 Pb
    2.13.2 Bi
    2.13.3 LBE合金
  2.14 臨界參數(shù)和狀態(tài)方程
    2.14.1 臨界參數(shù)
    2.14.2 狀態(tài)方程
  2.15 黏度
    2.15.1 Pb
    2.15.2 Bi
    2.15.3 LBE合金
  2.16 電阻率
    2.16.1 Pb
    2.16.2 Bi
    2.16.3 LBE合金
  2.17 熱導(dǎo)率和熱擴(kuò)散率
    2.17.1 Pb
    2.17.2 Bi
    2.17.3 LBE合金
  2.18 結(jié)論
  參考文獻(xiàn)
第三章 熱力學(xué)關(guān)系和液態(tài)重金屬與其他冷卻劑的相互作用
  3.1 引言
  3.2 焓、熵（固態(tài)和液態(tài)）——自由能和混合熵
  3.3 純度要求
  3.4 金屬和非金屬雜質(zhì)在LBE合金和Pb中的溶解度
    3.4.1 金屬元素在LBE合金和Pb中的溶解度
    3.4.2 氧在純Pb與LBE合金中的溶解度
  3.5 擴(kuò)散系數(shù)
    3.5.1 某些金屬元素的擴(kuò)散系數(shù)
    3.5.2 氧的擴(kuò)散系數(shù)
  3.6 化學(xué)反應(yīng)與三元相圖
  3.7 Pb和LBE合金與水的交互作用
    3.7.1 文獻(xiàn)調(diào)研
    3.7.2 有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)
    3.7.3 數(shù)值模擬程序
  3.8 Pb或LBE合金與Na的交互作用
  3.9 LBE合金和Pb與有機(jī)化合物的交互作用
  參考文獻(xiàn)
第四章 化學(xué)控制和監(jiān)測系統(tǒng)
  4.1 引言
  4.2 Pb和LBE合金中氧含量的控制
    4.2.1 氧含量的上限
    4.2.2 氧含量的下限
    4.2.3 活性氧控制細(xì)則
    4.2.4 核系統(tǒng)的方針
    4.2.5 氧控制系統(tǒng)
    4.2.6 氧的均勻化問題
  4.3 雜質(zhì)特征和控制要求
    4.3.1 雜質(zhì)來源
    4.3.2 雜質(zhì)行為和提純要求
    4.3.3 活化雜質(zhì)
    4.3.4 產(chǎn)率評估
    4.3.5 運(yùn)行的結(jié)果
  4.4 化學(xué)監(jiān)測儀器
    4.4.1 在線電化學(xué)氧傳感器
    4.4.2 采樣系統(tǒng)和分析方法的發(fā)展
  4.5 總結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第五章 鉛鉍共晶合金和鉛輻照后的性能
  5.1 引言
  5.2 理論考慮
    5.2.1 Po的揮發(fā)特性
    5.2.2 Po的揮發(fā)途徑
    5.2.3 半經(jīng)驗(yàn)Miedema模型估算含Po二元系統(tǒng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)
    5.2.4 I在液態(tài)LBE散裂靶中的熱化學(xué)關(guān)系分析
  5.3 輻照后LBE合金的研究
    5.3.1 揮發(fā)性放射核素的釋放
    5.3.2 液態(tài)LBE合金中Hg和Tl的熱釋放行為
    5.3.3 非正常情況下?lián)]發(fā)性放射核素的釋放
  5.4 輻照效應(yīng)
    5.4.1 ISOLDE設(shè)備中受質(zhì)子輻照的熔融Pb?Bi靶的氣態(tài)和揮發(fā)元素產(chǎn)出率的測量
    5.4.2 放射性實(shí)驗(yàn)
  參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)構(gòu)材料與鉛鉍共晶合金、鉛的相容性：數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、腐蝕機(jī)理和腐蝕速率
  6.1 引言
  6.2 基本原理
    6.2.1 腐蝕
    6.2.2 氧化
  6.3 總結(jié)和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)評論
  6.4 結(jié)論和需要進(jìn)一步補(bǔ)充的數(shù)據(jù)
    6.4.1 結(jié)論
    6.4.2 需要進(jìn)一步補(bǔ)充的數(shù)據(jù)
  6.5 腐蝕測試過程的建議（標(biāo)準(zhǔn)化）
    6.5.1 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備
    6.5.2 測試條件
    6.5.3 實(shí)驗(yàn)后分析
  參考文獻(xiàn)
第七章 鉛鉍共晶合金和鉛對結(jié)構(gòu)材料力學(xué)性能的影響
  7.1 引言
  7.2 LME
    7.2.1 潤濕：從理想到實(shí)際的金屬系統(tǒng)
    7.2.2 LME判據(jù)和定義
  7.3 環(huán)境輔助斷裂
    7.3.1 EAC的定義
    7.3.2 EAC發(fā)生的唯象判據(jù)
  7.4 奧氏體和鐵素體/馬氏體鋼與Pb、LBE合金和其他液態(tài)金屬接觸的拉伸行為
    7.4.1 定義
    7.4.2 HLM中光滑、粗糙和有缺口的馬氏體鋼試樣的拉伸行為
    7.4.3 LME效應(yīng)：與LBE合金或Pb接觸的T91鋼的行為
    7.4.4 防止LME效應(yīng)的主要要求
    7.4.5 可能被解釋成EAC效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
  7.5 與Pb和LBE合金接觸的316L奧氏體鋼和T91鋼的疲勞特性
    7.5.1 定義
    7.5.2 與LBE合金接觸的鐵素體/馬氏體鋼的低周循環(huán)疲勞行為
    7.5.3 在LBE合金中保持時(shí)間對T91鋼疲勞特性的影響
    7.5.4 在LBE合金中預(yù)先浸入對T91鋼疲勞特性的影響
    7.5.5 LBE合金對T91鋼和MANET?Ⅱ的疲勞裂紋擴(kuò)展的影響
    7.5.6 LBE合金對T91鋼疲勞斷裂表面形態(tài)的影響
    7.5.7 LBE合金對T91鋼和MANET?Ⅱ疲勞裂紋萌生的影響
    7.5.8 與在Li中和Na中相比，與鉛合金接觸的316L奧氏體不銹鋼的低周疲勞行為
  7.6 蠕變特性：定義及與Pb和LBE合金接觸的316L奧氏體鋼和T91鋼的目前發(fā)展?fàn)顩r
    7.6.1 定義
    7.6.2 在空氣及液態(tài)金屬中（除Pb、LBE之外）的馬氏體和奧氏體不銹鋼的蠕變特性
    7.6.3 在Pb或LBE合金中，奧氏體和鐵素體/馬氏體鋼的蠕變和蠕變裂紋生長
    7.6.4 液態(tài)金屬加速蠕變
    7.6.5 與Pb接觸的T91鋼的加速塑性應(yīng)變
    7.6.6 與LBE合金或Pb接觸的T91鋼和316L奧氏體鋼的蠕變裂紋生長
  7.7 斷裂力學(xué)：與Pb或LBE合金接觸的316L奧氏體鋼和T91鋼的情況
  7.8 試驗(yàn)程序推薦規(guī)范
    7.8.1 LBE合金中的力學(xué)試驗(yàn)ASTM標(biāo)準(zhǔn)
    7.8.2 HLM實(shí)驗(yàn)裝置的適應(yīng)性
    7.8.3 試驗(yàn)過程的推薦規(guī)范
  7.9 總結(jié)
  參考文獻(xiàn)
  附表
第八章 輻照對結(jié)構(gòu)材料和鉛鉍共晶合金相容性的影響
  8.1 引言
  8.2 LBE合金中受質(zhì)子和中子輻照的鐵素體/馬氏體鋼T91（PSI）
    8.2.1 LiSoR
    8.2.2 輻照
    8.2.3 表面分析
    8.2.4 拉伸試驗(yàn)
    8.2.5 在LANSCE WNR設(shè)備中，預(yù)氧化HT9的質(zhì)子輻照
  8.3 在BR2（SCK·CEN）中的中子輻照
    8.3.1 材料
    8.3.2 拉伸試驗(yàn)
    8.3.3 LBE調(diào)節(jié)
    8.3.4 液態(tài)LBE合金和輻照（1.7dpa）對AISI 316L的影響
    8.3.5 液態(tài)LBE合金和輻照（4.36 dpa）對T91鋼的影響
    8.3.6 液態(tài)LBE共晶合金和輻照（4.36 dpa）對EM10的影響
    8.3.7 液態(tài)LBE合金和輻照（4.36dpa）對HT9的影響
  8.4 在PSI的SINQ靶中質(zhì)子譜和中子譜的輻照
  8.5 將來的輻照項(xiàng)目（DEMETRA項(xiàng)目）
  參考文獻(xiàn)
第九章 高溫下鉛和鉛鉍共晶合金的腐蝕防護(hù)
  9.1 引言
  9.2 表面保護(hù)方法
    9.2.1 穩(wěn)定性氧化物的合金化
    9.2.2 耐腐蝕涂層
    9.2.3 LBE合金的緩蝕劑
  9.3 合金和涂層的腐蝕測試
    9.3.1 表面合金
    9.3.2 塊體合金
    9.3.3 涂層
  9.4 總結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第十章 低普朗特?cái)?shù)的熱工水力學(xué)
  10.1 引言
  10.2 液態(tài)金屬特征
  10.3 守恒方程
  10.4 層流動(dòng)量傳輸
    10.4.1 通道流或管道流
    10.4.2 邊界層方程
    10.4.3 總結(jié)和討論
  10.5 層流能量傳輸
    10.5.1 管道層流類型
    10.5.2 流體流動(dòng)和傳熱參數(shù)
    10.5.3 熱邊界條件
    10.5.4 圓管中的層流傳熱
    10.5.5 層流傳熱小結(jié)
  10.6 湍流動(dòng)量傳輸
    10.6.1 湍流描述
    10.6.2 湍流的雷諾方程和輸運(yùn)方程
    10.6.3 典型湍流模型
    10.6.4 邊界層近似法
    10.6.5 小結(jié)
  10.7 湍流能量傳輸
    10.7.1 湍流能量傳輸?shù)睦字Z方程
    10.7.2 流體流動(dòng)和傳熱參數(shù)
    10.7.3 湍流傳熱的實(shí)驗(yàn)觀測
    10.7.4 湍流傳熱的閉合方法
    10.7.5 工程應(yīng)用的傳熱關(guān)系式
  10.8 總結(jié) 
  參考文獻(xiàn)
第十一章 儀表儀器
  11.1 測量技術(shù)發(fā)展背景
  11.2 流量計(jì)
    11.2.1 電磁流量計(jì)
    11.2.2 以動(dòng)量為基礎(chǔ)的流量計(jì)
    11.2.3 壓力和計(jì)數(shù)器流量計(jì)
    11.2.4 超聲波傳輸時(shí)間法（UTT）
  11.3 壓力傳感器
    11.3.1 壓力計(jì)的型號及操作經(jīng)驗(yàn)
    11.3.2 在完全發(fā)展湍流管道流動(dòng)中的壓力校正
  11.4 局部速度測量
    11.4.1 超聲波多普勒測速儀
    11.4.2 永磁探針（PMP）
    11.4.3 反應(yīng)探針（RP）
    11.4.4 熱線風(fēng)速儀（HWA）
    11.4.5 過渡時(shí)間法
    11.4.6 中子放射線照相術(shù)
    11.4.7 纖維力學(xué)系統(tǒng)（FMS）
    11.4.8 畢托管和普朗特管
  11.5 空隙率傳感器
    11.5.1 電磁傳感器
    11.5.2 X射線、γ射線和中子射線照相術(shù)（NR）
    11.5.3 電阻探針或?qū)щ娞结?br />    11.5.4 兩相流動(dòng)的超聲多普勒測速儀（UDV）
  11.6 溫度測量
    11.6.1 熱電偶
    11.6.2 熱輻射表面溫度測量（HETSS）
  11.7 電位計(jì)
    11.7.1 直接接觸式傳感器
    11.7.2 非侵入性液位計(jì)
  11.8 自由表面測量
    11.8.1 光學(xué)方法
    11.8.2 聲學(xué)測距
  11.9 總結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第十二章 HLM實(shí)驗(yàn)用設(shè)備
  12.1 引言
  12.2 技術(shù)設(shè)備及其應(yīng)用
  12.3 材料測試設(shè)備及其應(yīng)用
  12.4 熱工水力學(xué)設(shè)備及其應(yīng)用
第十三章 安全指南
  13.1 Pb對人體健康和環(huán)境的影響
  13.2 規(guī)章制度
  13.3 常見安全控制和實(shí)踐
  13.4 HLM研發(fā)中的安全操作
  參考文獻(xiàn)
第十四章 液態(tài)重金屬冷卻劑技術(shù)的展望及研發(fā)重點(diǎn)
  14.1  引言
  14.2 HLM系統(tǒng)在600℃運(yùn)行的技術(shù)差距、研發(fā)需求以及優(yōu)先方向
    14.2.1 HLM熱物性質(zhì)
    14.2.2 HLM化學(xué)性質(zhì)
    14.2.3 材料
    14.2.4 技術(shù)
    14.2.5 熱工水力學(xué)
附錄Ⅰ 投稿人名單
附錄Ⅱ 工作組成員