Decoding the oxidation mechanism of Zircaloy-4 via in situ synchrotron X-ray diffraction and computational elucidation
Notice bibliographique
Résumé
Comprehensive understanding of the oxidation behavior of Zr alloys, a vital cladding material in nuclear power plants, is essential for developing improved materials and enhancing the safety and performance of nuclear systems. Herein, the bulk oxidation behavior in ambient air atmosphere of Zircaloy-4 were revisited through in-situ synchrotron X-ray diffraction and DFT computation. The results reveal the phase transition sequences at a representative 900 °C oxidation temperature: hcp Zr recrystallizes rapidly and then transforms into bcc Zr while reaching the α+β transus, followed by speedy appearance of textured tetragonal (t-)ZrO2, monoclinic (m-)ZrO2 and ZrN that consume oxygen and nitrogen. Continuous air ingress favors t-ZrO2 and m-ZrO2 dominance, accompanied by re-oxidation of ZrN into t-ZrO2 due to its low thermodynamic stability revealed by experiment-informed DFT calculation and low oxygen activity at the oxide-metal interface. Ensemble-averaged lattice volume expansions during phase transitions have been quantified. This expansion-induced compressive stress promotes the presence of a significant fraction of t-ZrO2 at elevated temperature that eventually transforms into m-ZrO2 during cooling.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».