PDF《粉末冶金法制备多孔 U- ?Jb8＂ 合金及其》

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4 3 !!基于防核扩散的考虑! 研究者开始致力于降 低研究试验堆核燃料材料中易裂变核素# + F K 的 富集度%为使核反应堆中子学特性基本不变! 易 裂变核素浓度的降低需由铀密度的提高来补偿! 因此铀密度更高的金属型铀合金材料赢得了关 注) * * %其中 K ? L %合金 K ? C * )$ _L % $ 因其 铀密度高+ 抗氧化性好+ 辐照稳定性好等优势成 为最有潜力的研究体系) # * %国内外开展了大量 关于 K ? L %合金体系弥散燃料元件或板状燃料 元件的研究) + ? ! * %研究证明! K ? * ) _L %具有良 好的抗辐照肿胀性能! 但在高燃耗下! 裂变气体 会对 K ? L %合金燃料造成较为严重的肿胀) F ? C * % 若能在 K ? L %合金中引入一定的孔隙以容纳裂 变气体! 则有望进一步提高其抗辐照肿胀能力% 基于此! 本文拟设计包括冷等静压 ? 真空固相烧 结的粉末冶金工艺路线! 用于制备含有一定孔隙 度的低密度 K ? L %合金块体材料! 以研究烧结工 艺对样品孔隙度的影响规律! 并利用金相显微镜 `L$ + 扫描电子显微镜

7 1L$ 对材料的微观结 构进行表征% ?!实验方法 ? @ ?!样品制备 样品制备所用K?L%合金粉末是将K?*)_L % 合金块材通过氢化去氢粉化得到的! 其制备工艺详见文献) * %由于铀合金粉末化学 活性很高! 需在低氧低湿度手套箱中进行筛分+ 装模%手套箱水氧含量小于*T T .%K ? L % 合金 粉末过! )目筛! 将细粉装入特制的橡胶软模! 进 行抽气密封%随后送冷等静压机进行压制! 压制 压力为# F L A

8 ! 保压* ) . /

2 %成型后去掉软 模! 然后进行真空固相烧结! 烧结炉内真空度保 持在* \ * ) [# A 8以下! 以防铀合金氧化% 首先采用在>

) )+ G ) )+ *) ) )+ ** ) ) f下保 温#;

的真空烧结工艺! 然后进行保温时间分 别为#+ ++ !+ F;

! 烧结温度为** ) ) f的真空烧 结实 验% 实验得到了具有不同密度的多孔K?L%合金! 随后进行机械加工! 制成可用于密 度测量和微观结构分析的样品% ? @ A!密度测量及微观结构分析 多孔 K ? L %合金材料的密度测量采用传统 的阿基米德方法! 以XX&