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标准样品《锆合金中氢成分系列标准样品(粒状)》由 TC118 (全国标准样品技术委员会)归口 ,由西安西部新锆科技股份有限公司、西部超导材料科技股份有限公司负责研制 。

目录

项目进度

基础信息

研/复制
研制
公示开始日期
2025-02-05
归口单位
全国标准样品技术委员会
项目周期
24个月
公示截止日期
2025-02-19
执行单位
全国标准样品技术委员会有色金属分会

研/复制单位

目的、意义

锆合金因其热中子吸收截面小、耐腐蚀性能良好以及同UO2相容性良好等特点,被广泛用作水冷核反应堆的燃料包壳材料与堆芯结构材料。锆合金包壳材料在核反应堆内长期服役会发生腐蚀吸氢反应,导致锆合金包壳材料的氢含量持续增长,当锆合金中氢含量高出其固溶极限时,则会析出氢化锆相,氢化锆是脆性相,大量氢化锆在锆合金中富集后显著降低锆合金包壳材料的塑性,从而导致堆内包壳材料的破损,最终引起核燃料泄露,因此准确测定锆合金包壳材料的氢含量极其重要。我国自主化Zr-2.5Nb合金应用于我国重水反应堆,其技术要求需准确测定氢≤0.0005%,因国际与国内均没有相关锆标样,检测结果可靠性长期存在一定争议,这使其应用及推广受限。我国自主品牌N36锆合金目前已经在巴基斯坦等友好国家得到应用,N36等牌号锆合金的氢含量约为0.001%,但因其缺乏锆合金氢含量标准样品,使其推广受到一定的制约。我国锆合金研发需进行堆外长期腐蚀试验以及堆内辐照考验,在这过程中锆合金均会产生较大的腐蚀吸氢,通常吸氢量在0.015%~0.035%之间,因缺乏相应锆合金高含量氢标样,其检测结果的可靠性存在风险,对锆合金研发推广造成一定制约。现阶段锆及锆合金化学分析用标准样品均为进口,主要来源于美国Alpha Resources和NIST公司。目前国际形势严峻,依赖进口标样的路子逐渐走不通了,为解决锆标样“卡脖子”问题,特研制锆合金中氢成分系列标准样品,以保证我国自主化锆合金产业链对标准样品的需求。本标准样品配套的化学分析方法为GB/T 13747.21-2017《锆及锆合金化学分析方法 第21部分:氢量的测定 惰气熔融红外吸收法/热导法》,可分别使用红外吸收法、热导法等方法进行定值分析。本标准样品可应用于锆及锆合金中氢含量检测的量值溯源、检测结果有效性判定、期间核查、实验室间比对等工作。本次研制的锆合金氢系列标准样品的氢含量范围分别涵盖现有GB/T 26314-2010《锆及锆合金牌号和化学成分》中Zr-1、Zr-3、Zr-5等民用牌号,以及Zr-2、Zr-4等核用牌号,还涵盖了Zr-2.5Nb、M5、N36等国际锆合金牌号;另针对性的研制了高含量氢标样,可用于锆合金堆外长期腐蚀吸氢性能与堆内辐照考验吸氢性能检测与评价。本标准样品的成功研制将有利于推动我国“一带一路”战略中自主化锆合金“走出去”的方针和目标。