Sol-Gel法制备球形UO2陶瓷颗粒

以U3O8粉末为原料,采用外凝胶与内凝胶结合的sol-gel法,经过溶解制胶、凝胶成球、陈化、洗涤干燥、煅烧、还原烧结、筛选得到球形UO2陶瓷颗粒．采用该方法制备的陶瓷颗粒为面心立方结构,密度为理论密度的98．18％;基本不含杂质, O／U比为2．00,平均标准偏差为0．001;平均直径为498．1μm,标准偏差为14．7μm;球形度分布在1．00～1．10区间,平均值为1．04;平均畸形比为2．2×10-4,各项指标都达到设计要求．同时,研究分析了各参数的影响．     

全固态锂离子电池正极与石榴石型固体电解质界面的研究进展

全固态锂离子电池具有高安全性、高能量密度、宽使用温度范围以及长使用寿命等优势, 在动力电池汽车和大规模储能电网领域具有广阔的应用前景。作为全固态电池的重要组成部分, 无机固体电解质尤其是石榴石型固态电解质在室温下锂离子电导率可达10 ^-3 S·cm ^-1, 且对金属锂相对稳定, 在全固态电池的应用中具有明显的优势。然而正极与石榴石型固体电解质间接触性能以及界面的稳定性差, 使得电池表现出高的界面阻抗、低的库伦效率和差的循环性能。本文以全固态锂离子电池正极与石榴石型固体电解质界面为研究对象, 分析了正极/固体电解质的界面特性以及界面研究中存在的问题, 综述了正极复合、界面处理工艺、界面层引入等界面调控和改性的方法, 阐述了优化正极与石榴石型固体电解质界面结构, 改善界面润湿性的解决思路, 提出了未来全固态锂离子电池发展中有待进一步改进的关键问题, 为探索全固态锂离子电池的实际应用提供了借鉴。     

Y_2O_3对W-4.9Ni-2.1Fe合金摩擦磨损行为的影响

采用高能球磨和放电等离子体烧结技术联合制备W-4.9Ni-2.1Fe-xY_2O_3高密度合金,利用洛氏硬度计、X射线衍射仪、往复式摩擦磨损试验机、三维轮廓仪等对合金的显微组织、力学性能和摩擦磨损行为进行研究。结果表明:适量稀土氧化物Y_2O_3掺杂,可以有效抑制烧结过程中晶粒的长大,使黏结相和钨颗粒均匀分布,提高合金的相对密度、硬度及摩擦磨损性能。当过量添加Y_2O_3时,Y_2O_3易于在晶界处偏聚,抑制晶粒长大效果减弱,合金的力学性能和摩擦性能均出现不同程度的下降;因此,Y_2O_3添加应适量,而当其添加量为0.4%(质量分数)时,合金综合性能最优。     

化学气相沉积法制备SiC/SiO2梯度复合涂层的热力学分析

SiC/SiO2复合涂层是显著改善先进高温气冷用石墨抗氧化性能的一个理想涂层体系,但目前其优化的化学气相沉积工艺还未见诸报道.本研究利用HSC-CHEMISTRY 4.1分析了化学气相沉积工艺对制备的SiC/SiO2复合涂层的影响.分析结果表明:载气中加入足够的氢气对制备不含杂质的SiC/SiO2复合涂层很有必要;合适的沉积温度为1100～1200℃;最佳反应物浓度为:SiCl4摩尔分数为1%～2%,沉积SiC涂层时CH4与SiCl4的摩尔比为1,沉积SiO2涂层时水蒸气与SiCl4摩尔比为2,通过逐渐改变CVD气氛中的水蒸气与CH4的比例来沉积SiC/SiO2梯度过渡层.     

纳米填料对环氧树脂基底部填充胶性能的影响

以纳米SiO2,TiO2,Al2O3,ZnO做为填料制备环氧树脂基的底部填充胶,研究了纳米填料对底部填充胶的吸水性、耐热性以及剪切强度的影响。研究表明,添加少量纳米SiO2,Al2O3,ZnO颗粒可以改善填充胶的吸水性能,其中加入3%ZnO纳米颗粒填充胶的吸水率最低。纳米填料的加入可以提高填充胶的剪切强度和耐热性能。综合考虑吸水性、耐热性和剪切强度指标,添加3%的ZnO颗粒可以制备出综合性能良好的底部填充胶。     

溶胶凝胶法制造UO_2燃料微球的流体力学计算

利用伯努利方程建立了在外胶凝工艺中喷嘴射流速度与压力罐液而高度、喷嘴射流速度与液面压强的关系式,并使用该关系式进行计算,结果表明:管道中整个流动过程是层流;液面高度对射流速度的影响非常小;由液面高度所造成的UO2微球直径的最大偏差远小于微球的控制偏差.     

SiC/SiO2抗氧化涂层的热稳定性分析

改善高温气冷用石墨抗氧化性能对高温气冷堆安全性具有重要意义.本文利用HSC-CHEMISTRY 4.1计算软件分析了SiC涂层、SiO2涂层和SiC/SiO2复合涂层在高温气冷堆正常服役条件和事故条件下的热稳定性,并用氧化试验对热稳定性和抗氧化性能进行了研究.结果表明,SiC/SiO2复合涂层在高温气冷堆正常服役条件和事故条件均能保持长期稳定.在纯氦气及氦气-空气混合气体氧化条件下,SiC/SiO2复合涂层均具有很好的热稳定性,并且能显著改善高温气冷堆用石墨的抗氧化性能.     

溶胶-凝胶法制造UO2燃料微球振动频率选择

利用射流力学理论建立了最优振动频率关系式,并将它应用到了UO₂燃料微球工艺中,最优频率的计算值与实验值较符合。分析了空气密度、胶液粘度、胶液表面张力和胶液密度对最优振动频率的影响。结果表明,空气密度对频率影响很小,最优振动频率随胶液粘度的增大而减小,随胶液表面张力和胶液密度的增大而增大。     

溶胶凝胶法制造NO2燃料微球的流体力学计算

利用伯努利方程建立了在外胶凝工艺中喷嘴射流速度与压力罐液面高度、喷嘴射流速度与液面压强的关系式,并使用该关系式进行计算,结果表明：管道中整个流动过程是层流;液面高度对射流速度的影响非常小;由液面高度所造成的UO2微球直径的最大偏差远小于微球的控制偏差。     

长寿命放射性废料的嬗变处理

核废料的分离和嬗变具有重要的经济和政治意义，是环境保护的需要。有效分离和嬗变核废料，可以减少废料贮存量，防止核扩散，提高核燃料的利用率，消除发展核能的障碍。介绍了目前国际上先进的核燃料循环方式和长寿命核废料的嬗变处理方法，对我国核能发展提出建议。