2018年6月21日
一组研究人员下诺夫哥罗德洛巴切夫斯基大学目前,包括物理学家、化学家和工程师在内的科学家们已经进行了联合研究,试图克服多年来积累的钚和次级锕系元素(MA)所面临的挑战。为了实现这一目标,他们分析了基于类矿物化合物(特别是石榴石矿物)的复合陶瓷-金属(CerMet)和陶瓷-陶瓷(Cer-Cer)材料。欧洲杯足球竞彩研究人员相信,解决这一问题的理想方案将是开发高密度陶瓷复合惰性燃料矩阵(IMF),用于焚烧钚和转换次要锕系元素。
钇铝石榴石的晶体结构。(图片来源:洛巴切夫斯基大学)
根据UNN固体化学实验室负责人Ludmila Golovkina的说法,在核电工程应用方面,类矿物石榴石基陶瓷具有所有的优点,但也有一些缺点,如低断裂韧性和低热导率。前者的缺点导致微破裂,形成开放的表面,降低陶瓷的化学(水解)稳定性。后者的缺点可能会导致放射性热导致温度的额外增加,从而降低化学稳定性。
在这方面,创造“陶瓷-陶瓷”和“陶瓷-金属”复合材料的想法似乎非常有前景。在这种材料中正确选择组件,第二相(陶瓷或金属)可以提供导热性的增加和断裂韧性的增加。
柳德米拉Golovkina
在俄罗斯科学基金会No.16-13-10464“具有改进和可调节的服欧洲杯线上买球务特性的有前途的陶瓷类矿物材料:欧洲杯足球竞彩固态化学系教授、UNN物理与技术研究所首席研究员alina Orlova博士领导的一组科学家合成并分析了基于Y的细颗粒复合材料2.5Nd0.5艾尔5O12石榴石与添加剂,如高导热金属(例如,钨,钼,镍)和碳化硅具有低中子俘获截面。他们通过在钇铝石榴石中掺入钕来模拟陶瓷成分中存在的锔和镅。
alina Orlova教授说,开发了一种创新的化学和冶金技术,并用于在所生产的亚微米石榴石颗粒表面沉积薄金属层。欧洲杯猜球平台另一方面,采用高速火花等离子烧结技术对粉末材料进行烧结并合成陶瓷。欧洲杯足球竞彩它是一种合成陶瓷和复合材料的有利技术,涉及以高速率加热粉末,通过高功率(高达5000 a)毫秒的直流脉冲,并同时施加所需的压力。
Lobachevsky大学的科学家们已经详细研究了这种复合材料的高速多级烧结的特点。结果表明:复合材料的烧结过程分为两个阶段:第一阶段致密化过程与材料的塑性流动有关,第二阶段致密化过程与石榴石晶格扩散有关。
阿宾娜奥尔
The study by Professor Orlova’s team allowed the production of “garnet-metal” and “garnet-silicon carbide” ceramic compositions with a high relative density (92%–99% of the theoretical value for “garnet-metal” and 98%–99% for “garnet-SiC” composites).
因此,我们可以确保复合材料的高硬度和断裂韧性,以及它们的高热物理性能,特别是在接近这些材料将在新的快中子反应堆中使用的温度范围内的热导率。欧洲杯足球竞彩在其他条件相同的情况下,这将降低在反应堆运行过程中陶瓷的破坏概率和强度。
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这些研究的结果已在期刊上发表欧洲杯足球竞彩材料研究公告(2018,第103节,211-215页)欧洲杯足球竞彩材料化学与物理(2018,第214页,516-526页)。
本研究的后续阶段将是分析新复合材料的辐射稳定性及其抗热震性能。因此,研究人员将更接近于设计一种根本性的创新技术,为快中子反应堆生产燃料,并通过安全地将高放射性废物组件与生物圈隔离,克服固定它们的挑战。