平板型SOFC合金连接板的研究进展

从材料设计和表面处理方面综述了合金材料作为连接板的研究近况。合金连接板具有高的电子传导和热传导性,成本低,加工性能优良,合金材料表面氧化膜生长速率适中。经过表面处理的合金,在工作过程中涂层与基体发生反应生成更抗氧化的保护层,面电阻率进一步降低,具有很好的应用前景。     

氢化-脱氢法制备U-Mo合金粉末

U-Mo合金应用于低浓缩高密度弥散型燃料，发展前景很好。燃料制备要求必须将U-Mo合金转换成粉末状。 氢化-脱氢工艺是实现这种转换的方法之一，它基于α-U可以形成一种脆且相对密度低的UH3化合物。用下文描述的方法已经制出了U-Mo合金粉末。 为了使U-7wt％Mo合金的γ-U部分地向α-U转变，在不同温度范围对其进行热处理。再经过氢化使α-U转变为UH3。由于氢化物使材料变脆，从而便于制成U-Mo粉末。 通过光学显微镜、电子扫揣仪和X-射线衍射来观察该工艺不同时期的实验结果。     

U-10Zr/Zr-4合金界面的微观结构及生长动力学研究（英文）

为研究U-Zr合金与Zr-4合金之间的相容性和扩散行为,采用真空热压扩散法制备U-10wt%Zr/Zr-4扩散偶,随后在高真空中580~1100℃高温热处理样品。采用扫描电镜和透射电镜分析检测扩散偶的界面微观结构和元素分布。系统研究了两种合金之间的相容性。δ-UZr_2层和厚约20nm的富铀层形成于热压扩散法制备的样品界面。测量了合金界面扩散系数常数和扩散激活能,分别为(4.23±0.63)×10~(-6)m~2/s和(160.73±1.67) kJ/mol。结果表明U-10wt%Zr/Zr-4扩散偶的扩散系数大于U-Zr合金的,特别是在低温段。     

HMD法制备U-10wt%Mo合金粉末的粒度控制

对氢化-破碎-脱氢(HMD)法制备U-10wt%Mo合金粉末的粒度控制工艺进行了研究.U-Mo合金在950℃分别退火4、10、24h,然后经过γ→α相转变热处理、HMD法和α→γ相转变热处理等过程成为粉末.分析结果表明:950℃下U-Mo晶粒长大较慢,可通过调节保温时间使晶粒尺寸控制在40～100μm;γ相分解程度强烈依赖于晶粒尺寸,晶粒尺寸越大,γ相向α相的转变程度越低;粉末粒度大小与原始合金γ相的晶粒度密切相关,原始合金γ相晶粒度越大,粉末粗粉比重越大.     

半固态热等静压Al/B4C复合材料液相流动行为与致密化机理

铝基碳化硼复合材料是一种重要的中子吸收材料。为了制备具有更高密度的铝基碳化硼材料,研究采用粉末冶金半固态热等静压方法制备了含量为30%碳化硼的铝基碳化硼材料,采用WANCE100型材料力学性能试验机和SIRION200型扫描电镜研究了复合材料的力学性能及显微形貌。结果表明：半固态热等静压工艺可制备获得接近理论密度的Al/B4C复合材料;虽然Al/B4C材料抗拉强度可提升至约300Mpa,但过高碳化硼含量也使得该材料脆性特征十分明显;研究同时采用间接的方法观察到了半固态工艺过程中生成的液相,该液相不仅可改善碳化硼颗粒与铝基体的结合性,在高温高压下液相的流动还起到填充复合材料内部空隙的作用。半固态热等静压工艺过程中产生的液相是复合材料密度和机械性能提升的主要原因。     

Si和UO_2芯块表面ZrB_2薄膜的制备和表征

Zr B2薄膜作为可燃中子毒物在反应堆上得以应用。本研究采用磁控溅射的方法在Si(111)和UO2芯块表面制备了Zr B2薄膜。利用扫描电镜(SEM)对薄膜的表面与截面形貌进行了观察,利用X射线衍射(XRD)仪、X射线能谱(EDS)、X射线光电子谱(XPS)对薄膜的物相及成分进行了表征,采用热循环以及划痕法对膜层与基体的结合性能进行考核。结果表明,所制备的薄膜为Zr B2薄膜且膜层较为纯净,基本只含有Zr和B 2种元素;Zr B2膜层和UO2基体结合性能良好,膜层生长致密均匀;膜层破坏的临界载荷约为455 m N。     

Solid-State Phase Transformation in Diffusion Couples of U-Mo/Nb

采用包覆热轧法制备了U-Mo/Nb固相复合扩散偶。在790 ℃下对U-Mo/Nb固相复合扩散偶进行了扩散热处理。采用扫描电镜（SEM）观测了扩散偶的扩散层,采用能谱法测定了扩散层中不同固溶体相的组成。结果表明,30 h热处理后扩散偶Nb金属基体一侧得到的3种形式U-Nb固溶体,分析认为扩散层中最终固溶体相组成与U晶型转变及其合金化因素有关。     

U-Mo/Nb扩散偶中扩散系数的测定

采用包覆热轧法制备了U-Mo/Nb固相复合扩散偶。分别在760和790 ℃下对U-Mo/Nb固相复合扩散偶进行了不同时间的扩散热处理。用能谱法(EDS)测定了扩散偶中主要元素在一维扩散方向上的分布;根据实验初边界条件建立了U-Mo/Nb的半无限长扩散偶模型,并用误差函数法获得了扩散方程的解析式。通过实验数据计算得到UMo合金中U元素在Nb基体中的扩散系数。结合实验方法分析认为计算结果基本合理     

中国核动力院U-Mo合金燃料研究现状及进展

目前,U-Mo合金燃料是研究试验堆新一代燃料的研究重点.文章介绍U-Mo合金燃料在中国核动力研究设计院(NPIC)的研究现状和进展.NPIC于2006年正式开始研制U-Mo合金弥散燃料元件,几年间开展的研究工作主要有:U-Mo合金熔炼,γ相U-Mo合金粉末制备,(U-Mo)-(Al-Si)弥散燃料板制造工艺研究,U-Mo合金与基体材料、包壳材料和阻挡材料诸如Al、Nb、Zr、Mg等的相容性研究,Si添加到Al基体中对U-Mo/Al反应的影响以及U-Mo合金燃料成分分析及无损检测方法研究等.目前,NPIC已制备出基本满足要求的(U-Mo)-Al弥散燃料板,并计划于2010年前掌握满足技术要求的改进型(U-Mo)-Al弥散燃料板的制造技术.     

热处理对U-Mo/Nb互扩散行为的影响

采用包覆热轧法制备了U-Mo/Nb固相复合扩散偶.分别在760℃和790℃温度下对U-Mo/Nb固相复合扩散偶进行了不同时间的扩散热处理.用能谱法(EDS)测定了扩散偶不同热处理时间后的扩散层厚度;并采用非线性拟合方法研究了扩散层厚度与热处理时间的关系.结果显示,2种温度下扩散层厚度与时间的拟合结果存在较大差异.