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Schultze, J.W.; Elfenthal, L.; Meyer, A.; Hochfeld, A.
Duesseldorf Univ. (Germany, F.R.). Inst. fuer Physikalische Chemie und Elektrochemie; Bundesministerium fuer Forschung und Technologie, Bonn (Germany, F.R.)1988
Duesseldorf Univ. (Germany, F.R.). Inst. fuer Physikalische Chemie und Elektrochemie; Bundesministerium fuer Forschung und Technologie, Bonn (Germany, F.R.)1988
AbstractAbstract
[en] The corrosion stability of the metals Zr and Ta and some Ti-alloys was investigated under the conditions of the Purex-process. In addition to classical methods new corrosion-tests and simulations of technical conditions were developed. Further a laser-microprobe analysis is described. While Ta is stable at all conditions Zr shows decreasing corrosion stability with increasing nitric acid-concentration and temperature during potentiodynamic tests. Electrode modifications which are important for the Purex-process were checked. It is the first time that the stability of passive films against radiation is treated fundamentally. α-radiation and hot atoms can be simulated by ion-implantation. In general an amorphisation takes place which makes the layer more flexible and therefore more stable against mechanical stresses. Further the enhancement of electronic conductivity stabilises the favourable potential region between 0-1 V. Electronic processes can be simulated by focussed laser-radiation which induces the growth of additional oxide. The dissolution of oxide films of Ta and Ti is investigated by analysis and electrochemical measurements and is discussed with reference to decontamination processes. (orig.) With 61 refs., 15 tabs., 87 figs., and abstracts of 17 publications in annex
[de]
Die Korrosionsstabilitaet der Sondermetalle Zr und Ta sowie einiger Titanlegierungen wird fuer die Bedingungen des Purexprozesses untersucht. Neben den klassischen Methoden werden neue Korrosionstests, Simulationsverfahren und die Laser-Mikrobereichs-Analyse beschrieben. Waehrend Ta durchgehend stabil ist, zeigt Zr bei zunehmender Saeurekonzentration und steigender Temperatur im potentiodynamischen Test deutliche Korrosionsanfaelligkeit. Fuer den Purexprozess wichtige Elektrodenmodifizierungen werden nachgewiesen. Die Stabilitaet von Passivschichten gegenueber Strahlenbelastung wird erstmals grundsaetzlich behandelt. α-Strahlen und hot atoms werden durch Ionenimplantation simuliert. Es findet i.a. eine Amorphisierung statt, die die Schicht flexibler und damit mechanisch unanfaelliger macht. Ausserdem wird durch die Erhoehung der elektronischen Leitfaehigkeit der guenstige Potentialbereich von 0-1 V stabilisiert. Elektronische Prozesse, die durch α-, β- und γ-Strahlung induziert werden, bewirken vor allem zusaetzliches Oxidwachstum. Dies wird durch Simulation mit Laserstrahlung gezeigt. Die Aufloesung von Oxidschichten des Ta und Ti wird fuer verschiedene Abtragsverfahren analytisch und elektrochemisch untersucht und im Hinblick auf die Dekontamination diskutiert. (orig.) With 61 refs., 15 tabs., 87 figs., and abstracts of 17 publications in annexOriginal Title
Passivitaet und Korrosion von Sondermetallen
Primary Subject
Secondary Subject
Source
Apr 1988; 120 p; CONTRACT BMFT 02 U 5594 0
Record Type
Miscellaneous
Report Number
Country of publication
CHARGED PARTICLES, CORROSION, CORROSION PRODUCTS, CORROSION RESISTANCE, DECONTAMINATION, ELECTRODES, GAMMA RADIATION, HELIUM IONS, ION IMPLANTATION, IRRADIATION, LAYERS, MICROANALYSIS, MODIFICATIONS, NITRIC ACID, OXIDES, PALLADIUM IONS, PASSIVITY, PUREX PROCESS, QUANTITY RATIO, RADIATION EFFECTS, RECOILS, SIMULATION, TANTALUM, TITANIUM ALLOYS, ZIRCONIUM
ALLOYS, ATOMIC IONS, CHALCOGENIDES, CHEMICAL REACTIONS, CLEANING, ELECTROMAGNETIC RADIATION, ELEMENTS, HYDROGEN COMPOUNDS, INORGANIC ACIDS, INORGANIC COMPOUNDS, IONIZING RADIATIONS, IONS, METALS, NITROGEN COMPOUNDS, OXYGEN COMPOUNDS, RADIATIONS, REPROCESSING, SEPARATION PROCESSES, TRANSITION ELEMENTS
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