通過掃描電鏡、能譜分析、X射線衍射儀(XRD)等方法研究了燒結溫度對U-Hf(含25 wt%HfO₂,wt%表示質量百分比)可燃毒物燃料的物理性能、微觀形貌及物相組成等的影響,結果表明:①經干燥煅燒處理后的U-Hf燃料的燒結活性良好,通過燒結可有效促進燃料的致密化,在1550℃燒結溫度以上,燃料的密度增加幅度較小;②燒結后的U-Hf晶體呈現(xiàn)以UO₂固溶體為基體晶粒和彌散在基體晶粒中的第二相小晶粒的形式,第二相小晶粒是Hf含量高于化學計量的固溶體;隨著燒結溫度的升高,小晶粒逐漸粗化,數量變少;③在大于1550℃燒結溫度下,HfO₂晶體發(fā)生單斜-四方相相變,但是升高溫度至1750℃時,單斜相HfO₂晶體未完全相變成為四方相,也沒有完全固溶進入UO₂主相中。

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

圖1U-Hf燃料燒結制度曲線

將燒結后的燃料鑲嵌在有機襯底中；用砂紙進行粗磨、細磨，再在拋光機上用草酸鉻拋光液進行拋光，至燃料磨面呈鏡面為止，制得金相檢測樣品。采用NH4HF溶液熱蝕的方法進行蝕刻。把燃料金相樣品浸沒在溶液中熱蝕一定時間，待金相顯微鏡中能大致觀察到燃料的晶界后停止蝕刻。

圖4U-Hf(25wt%HfO2）燒結燃料能譜圖譜（1650℃）

由此可知：(1)在不同燒結溫度下均是以UO2結構的固溶體為主相，與2.3節(jié)結果符合；(2)在1550℃燒結溫度下，U-Hf體系中HfO2晶體以單斜相存在，燒結溫度升高時，HfO2晶體發(fā)生單斜-四方相相變，在U-Hf(25wt%HfO2）體系中，HfO2晶體發(fā)生的相變溫度約在....

圖5不同燒結溫度下U-Hf(25wt%HfO2）燃料XRD圖譜

圖4U-Hf(25wt%HfO2）燒結燃料能譜圖譜（1650℃）XRD檢測結果顯示，U-Hf(25wt%HfO2）體系中，HfO2晶體約在1650℃左右發(fā)生單斜-四方相相變，這比YuanK等[3]模擬計算得出的U-Hf相圖中顯示的HfO2晶體相變溫度高。相比U-Zr....

圖21550℃燒結溫度下UO2與U-Hf燃料的金相磨面蝕刻照片

因為在純UO2的燒結中后期，UO2由非晶態(tài)轉變?yōu)槊嫘牧⒎骄w，高溫階段沒有相變過程，晶粒生長速率單純隨著溫度呈指數增加，隨著溫度升高和晶界的曲率半徑越小，晶界向其曲率中心移動速度越快，在1550℃時即可接近理論密度，形成面心立方晶體。而對于U-Hf體系，在1550℃下，HfO2....

本文編號：3943336