Desarrollo de aleaciones cu-y ds para aplicaciones de alto flujo de calor en futuros reactores nucleares

• Autores: Gabriel Carro Sevillano
• Directores de la Tesis: Ángel Muñoz Castellanos (dir. tes.), Miguel Ángel Monge Alcázar (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Carlos III de Madrid ( España ) en 2017
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Joaquin Rams Ramos (presid.), Teresa Leguey Galan (secret.), Maria Nerea Ordas Mur (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencia e Ingeniería de Materiales por la Universidad Carlos III de Madrid
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología metalúrgica
      • Pulvimetalurgia
    • Tecnología nuclear
      • Reactores de fusión nuclear
    • Tecnología de las telecomunicaciones
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: e-Archivo
• Resumen

  • Actualmente las energías renovables no son capaces de satisfacer la demanda actual de energía, de manera que los combustibles fósiles y la energía nuclear moderan para satisfacer esta carencia. No obstante, el efecto invernadero, los accidentes de Chernobyl y Fukushima y la acumulación de residuos radiactivos, hace que la sociedad cuestione estas fuentes de energía y encamine sus esfuerzos al desarrollo de nuevos recursos, como es el caso de la fusión nuclear.

    En este contexto, este trabajo está referido a la optimización, producción y caracterización de materiales reforzados (DS) Cu-Y, mediante rutas pulvimetalúrgicas, HIP Y procesado ECAP, con la intención de mejorar la seguridad y viabilidad de esta fuente de energía.

    Una vez consolidados, los materiales han sido sometidos a caracterización composicional y microestructural mediante la aplicación de técnicas de microscopía, difracción de Rayos X, Leco, estimación de tamaño de grano y microdureza. Revelando las implicaciones de los distintos procesados.

    Tras ello, las propiedades mecánicas, fueron objeto de estudio en el rango 20 – 500 ºC que contienen el rango de temperaturas que se estiman apropiadas en operación dentro del sistema de refrigeración del reactor (100 – 400 ºC). Y posteriormente se realizó un estudio del endurecimiento de los materiales mediante modelos de endurecimiento y determinación del volumen de activación.

    Por otra parte, se realizaron ensayos de conductividad y expansión térmica, para evaluar la evolución de ambas propiedades con la temperatura.

    Finalmente, se realizaron ensayos de positrones para determinar la evolución de los defectos de tipo vancante en el material con la temperatura, con la misión de comprender y predecir el comportamiento de este tipo de defectos en materiales similares.