The high temperature oxidation of beryllium and the fate of beryllium carbide inclusions

Jepson, W. B.; Warburton, J.B.; Myatt, B.L.

doi:10.1016/0022-3115(63)90077-1

Cited by 13 publications

(5 citation statements)

References 4 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The oxidation of beryllium has earlier been investigated by a few authors. A number of papers on the subject appeared in the Journal of Nuclear Materials in the years 1960-64 [2][3][4][5][6][7][8]. This work was done by optical microscopy, transmission electron microscopy of carbon replicas and thermogravimetry.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Oxidation of beryllium—a scanning Auger investigation

2005

View full text Add to dashboard Cite

Beryllium is considered a candidate material for the first wall of nuclear fusion plasma experiments, e.g. ITER. For this application, the interaction of beryllium with oxygen is important for several reasons. One aspect is the reaction of hot beryllium with air in case of a catastrophic leak, the other is the action of beryllium as a getter, binding oxygen impurities and thus helping to keep the level of contamination in the plasma low. We therefore investigated the interaction of beryllium with air at elevated temperatures up to 600°C on a microscopic level, using a high resolution Auger electron microscope. At 390°C, a thin protective oxide film is formed, while at 500°C oxidation starts to enter into the grain boundaries, leading to the loosening of small particles of beryllium already at 600°C. This temperatures are considerably lower than the previously reported onset of catastrophic oxidation at 750°C. This could be due to our more sensitive methods of analysis or due to the higher impurity content of the plasma-sprayed and sintered samples we have used. The expected diffusion of oxygen from the surface into the bulk has not been observed up to 390°C, the highest temperature to be safely applied in UHV inside the Auger microscope. Thus, an operation of beryllium liners as a non-evaporable getter (NEG) is not to be expected in this temperature range. Getter activity linked to the transport of beryllium from the liner to some deposition areas is however possible. Carbon impurities included in the beryllium samples diffused to an atomically clean surface produced by sputtering already at room temperature. This points to a possible problem of carbon contamination of the plasma, when carbon containing beryllium material is used as a first wall.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Oxidation of beryllium—a scanning Auger investigation

2005

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…если и имеют место, то в весьма ограниченных масштабах [17], однако в работе [18] при массспектрометрическом анализе продуктов реакции карбида бериллия с водяным паром (при температуре 773-823 К и парциальном давлении водяного пара 3,3 кПа в течение 24 ч) было обнаружено наряду с метаном (44-48%) значительное количество водорода (41-49%). Появление водорода не может быть обусловлено разложением воды из-за низкой температуры.…”

Section: взаимодействие карбида бериллия с водяным паром и газамиunclassified

“…Появление водорода не может быть обусловлено разложением воды из-за низкой температуры. Противоречивы также данные работ [17,18] о взаимодействии карбида бериллия с водородом. Согласно работе [17] реакция Ве 2 С + 2Н 2 = 2Ве + СН 4 (18) практически не имеет места, тогда как масс-спектрометрический анализ [18] выявил в газовой фазе при таком взаимодействии 9-18% метана.…”

Section: взаимодействие карбида бериллия с водяным паром и газамиunclassified

“…Противоречивы также данные работ [17,18] о взаимодействии карбида бериллия с водородом. Согласно работе [17] реакция Ве 2 С + 2Н 2 = 2Ве + СН 4 (18) практически не имеет места, тогда как масс-спектрометрический анализ [18] выявил в газовой фазе при таком взаимодействии 9-18% метана. Несмотря на это расхождение, данные работ [17,18] указывают, что возможной причиной наблюдавшегося экспериментально начального скачка привеса при окислении бериллия во влажных газах является гидрогенизация карбида бериллия.…”

Section: взаимодействие карбида бериллия с водяным паром и газамиunclassified

“…Включения карбида бериллия усиливают окисление бериллия в водяном паре, кислороде и углекислом газе [17].…”

Section: взаимодействие карбида бериллия с водяным паром и газамиunclassified

See 2 more Smart Citations

Carbon — Beryllium Interaction and Its Possible Consequences

Kolbasov¹,

Davydov²,

Kholopova³

2011

PAST-TF

View full text Add to dashboard Cite

При работе Международного термоядерного экспериментального реактора ИТЭР в результате взаимодействия плазмы с первой стенкой будет образовываться бериллиевая пыль, которая будет мигрировать в дивертор и оседать на углеродных элементах внутренней стороны дивертора. Измерения на токамаке JET показали, что атомное отношение Ве/С в плёнках, переосаждённых на эти пластины, иногда превышает 3. Образование таких бериллиево-углеродных плёнок может уменьшить химическую эрозию углеродных элементов дивертора и удержание трития при его соосаждении с образующейся углеродной пылью. При температуре более 900 К возможно образование карбида бериллия, что чревато заметным увеличением термического сопротивления обращённых к плазме элементов дивертора и возможностью образования метана и ацетилена при некоторых авариях. Ключевые слова: бериллий, углерод, карбид бериллия, окисление, образование водорода. CARBON-BERYLLIUM INTERACTION AND ITS POSSIBLE CONSEQUENCES. B.N. KOLBASOV, D.A. DAVYDOV, O.V. KHOLOPOVA. Beryllium dust will be formed during operation of the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), resulting from the interaction of plasma with the first wall. This dust will migrate into divertor and deposit on carbon tiles of inner divertor side. Measurements in JET revealed that atomic ratio Be/C in the films re-deposited on these tiles exceeds 3. Formation of such Be-C-films can decrease chemical erosion of carbon tiles and tritium retention at its co-deposition with carbon dust. At temperature above 900 K formation of beryllium carbide is possible. It leads to the increase of thermal resistance of plasma facing elements and to the possibility of methane and acetylene formation at some accidents.

show abstract

Use of carbon‐14 in the study of metal‐carbon dioxide reactions

Jepson

1964

J. Appl. Chem.

View full text Add to dashboard Cite

When a metal is oxidised in carbon dioxide, the growth of oxide film may be accompanied by the deposition of carbon which may return to the gas phase as carbon monoxide, remain in the oxide film or dissolve in the metal. Isotopic tracer techniques with carbon‐14 provide a simple method by which the amount of carbon deposition may be measured, and they also provide a unique method by which the fate of this carbon may be determined. The current experimental techniques are outlined and numerical values are given, with illustrative results, for the oxidation of beryllium, of a 20/25/niobium austenitic steel and of chromium.

show abstract

The high temperature oxidation of beryllium and the fate of beryllium carbide inclusions

Cited by 13 publications

References 4 publications

Oxidation of beryllium—a scanning Auger investigation

Oxidation of beryllium—a scanning Auger investigation

Carbon — Beryllium Interaction and Its Possible Consequences

Use of carbon‐14 in the study of metal‐carbon dioxide reactions

Contact Info

Product

Resources

About