Gd_2O_3添加对UO_2芯块物理性能的影响研究

含钆UO_2芯块制造过程中Gd_2O_3的添加会导致混料不均匀和烧结后芯块缺陷。针对上述问题进行了理论分析和工艺试验,研究了Gd_2O_3对芯块物理性能的影响。针对Gd_2O_3与UO_2粉末极难混匀的特性,通过实施多种试验并对试验后粉末中Gd_2O_3含量的检测结果进行分析计算,确定了含钆芯块制造中Gd_2O_3混合均匀化的工艺和参数。在此基础上进行了Gd_2O_3添加对芯块压制、密度控制、微观结构等方面的影响规律研究。研究表明,Gd_2O_3粉末的添加会微弱降低芯块的最终密度,同时使芯块出现烧结缺陷;微湿气氛烧结可解决含钆芯块出现烧结缺陷的问题。     

Al2O3/B4C复合材料性能的研究

采用凝胶注模成形工艺制备Al2O3/B4C芯块,研究其真空烧结性能.通过热分析仪、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD),考察了Al2O3/B4C复合材料DTA、结构、形貌和相态.结果表明:在1 600℃以上Al2O3与B4C反应,生成Al8B2O15等低熔点化合物,有利于提高Al2O3/B4C芯块致密性,但同时会产...     

UO2筛上料气流粉碎及芯块制备

叙述了进行的UO2粉末筛上料气流粉碎试验，并进行了制备芯块的研究。     

(ZrO2)0.96(Y2O3)0.03(Al2O3)0.01陶瓷的制备及性能研究

采用化学共沉淀法制备（ZrO2）0.96（Y2O3）0.03（Al2O3）0.01的粉末, 在不同的升温速率、不同的烧结时间和不同的烧结温度等烧结工艺下制备出（ZrO2）0.96（Y2O3）0.03（Al2O3）0.01三相体系复合陶瓷. 经研究发现, 在升温速率和降温速率均为5 ℃·min^-1 的烧结制度下, 1550 ℃烧结时, 可以得到抗弯强度达998 MPa, 抗热震次数达33次, 相对密度达96%和电性能较好的烧结体.     

CeO2-Gd2O3纳米复合粉的模压成形行为研究

测定了CeO2-Gd2O3纳米复合粉压制过程中压坯密度与成形压力的关系曲线。成形压力低于100MPa时。压坯密度随压力的增大而急剧增加；成形压力继续增大，压坯密度随压力的变化减慢。由压坯密度一压力对数关系曲线可知，粉末中团粒的屈服强度为44．7MPa。另外，粉末的压制规律遵循黄培云双对数方程。     

TiO2和Al2O3加入量对MgO-Al2O3-TiO2材料烧结性能的影响

以α-Al2O3、TiO2和轻烧MgO为原料,在轻烧MgO含量固定不变的情况下．研究了在1400～1600℃下α-Al2O3和TiO2的加入量对MgO-Al2O3-TiO2材料烧结性能的影响。结果表明：当烧结温度低于1500℃时,随着TiO2含量的增加,Al2O3含量的减少,试样的显气孔率降低,体积密度增加;当烧结温度升高到1600℃时,TiO2的加入使试样的烧结性能稍微变差;且在1600℃保温3h烧后的试样中,随着TiO2含量的增加,Al2O3含量的减少,试样的晶粒尺寸增大,但当Al2O3含量为0时,试样的晶粒尺寸又有所减小。     

WC-Al2O3复合材料热压烧结工艺的改进

材料致密度的高低和晶粒的大小直接影响材料的力学性能和使用性能。为了进一步提高WC-Al2O3复合材料的致密度和控制晶粒尺寸,利用改进的普通热压烧结工艺,即二阶段热压烧结工艺对WC-Al2O3复合材料进行烧结,研究确定最佳二阶段烧结工艺及其对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明,WC-Al2O3复合材料的最佳二阶段热压烧结工艺为TSS3,即T1=1 600℃,T2=1 450℃,t2=6 h。在TSS3烧结制度下制备的WC-Al2O3复合材料,其致密度(TD)为99%,WC晶粒尺寸为2.38μm,维氏硬度为19.71 GPa,断裂韧性为12 MPa·m1/2,抗弯强度为1 285.03 MPa。与普通热压烧结制度下制备试样的力学性能相比,晶粒尺寸有所减小,致密度、硬度、断裂韧性和抗弯强度均有较明显提高。     

气氛对NiFe2O4陶瓷烧结致密化的影响

采用不同的烧结工艺制备NiFe2O4陶瓷材料,研究了真空、大气、N23种气氛对NiFe2O4陶瓷材料烧结致密化的影响,解决了烧结过程中NiFe2O4陶瓷的离解问题.研究结果表明,在制备NiFe2O4陶瓷过程中,不同的烧结气氛对陶瓷的密度影响较大,采用N2气氛保护烧结工艺所制备的NiFe2O4陶瓷样品的密度较大气气氛烧结所制备出的样品的密度高14.6%～32.6%.无论在何种气氛下烧结,提高烧结温度均有利于提高NiFe2O4样品的烧结密度.     

Preparation of γ-Gd2S3 via thermolysis of Gd[S2CN（C4Hs）]a-phen coordination

Pure γ-Gd 2 S 3 was synthesized by the thermolysis of a single Gd[S 2 CN(C 4 H 8 )] 3 ·phen complex precursor in a flow of argon carrier gas containing sulfur vapor. The complex precursor was decomposed into amorphous Gd 2 S 3 and carbon at about 350 °C. Crystalline γ-Gd 2 S 3 could be achieved at temperature exceeding 600 °C, and the obtained γ-Gd 2 S 3 presented a very high degree of crystallinity at 800 °C. Carbon prevented the formation of Gd 2 O 2 S impurity in the preparation of γ-Gd 2 S 3 . However, the carbon blackened the product. At temperature ≥1000 °C, the residual carbon impurity could be efficiently removed by introducing sulfur into the system for the volatile CS 2 could be formed in situ via the reaction of sulfur with the deposited carbon. In the meantime, S also promoted the crystallization of γ-Gd 2 S 3 remarkablely.     

Bi2O3、Dy2O3掺杂对8YSZ导电性能的影响

用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了分别掺Bi2O3和Dy2O3的8YSZ前驱体凝胶,凝胶在500℃预烧,压制成圆片状后在1 300℃煅烧2 h。分别研究Bi2O3和Dy2O3的不同掺量对试样的致密度、电导率的影响。结果表明Bi2O3可促进试样的烧结,在300～400℃掺Bi2O3可提高试样的电导率,在400～700℃掺Bi2O3使试样的电导率下降。在8YSZ试样中掺Dy2O3后,试样的致密度、电导率均降低。     

MnO2与TiO2对8YSZ低温烧结及性能的影响

以MnO2、TiO2为烧结助剂,研究了其不同用量和配比及烧结温度对8YSZ(8%Y2O3-ZrO2)烧结致密度和力学性能的影响。结果表明:加入MnO2和(或)TiO2均有利于8YSZ的烧结致密化,MnO2的助烧结作用明显强于TiO2;MnO2和(或)TiO2在1 300℃的烧结温度下进入ZrO2晶格中,其添加可提高8YSZ烧结体的硬度、抗弯强度、断裂韧性和四方相含量;8YSZ的致密度和力学性能均随烧结温度的提高而提高;当TiO2添加量由0增加到3%及MnO2添加量由3%减少到0时,8YSZ的致密度、维氏硬度和抗弯强度均逐渐降低。     

UO_2粉末表面活化壳层的制备和性能研究

对UO2粉末表面活化壳层的制备和性能进行了试验研究。用正交试验研究了影响其比表面积的因素,用DSC-TG、XRD、BET等分析了粉末的氧化过程、组织结构和使用性能。结果表明,优化的制备工艺是330℃×8h,18%O2+N2。影响UO2粉末比表面积的主要因素为氧化气氛和氧化温度。分析发现,UO2粉末在240℃氧化8h后有极少量的U3O7生成,382℃和815℃下氧化8h后生成U3O8。因此,实现UO2低温烧结的最佳O与U原子数比的粉末预氧化工艺温度在240~370℃之间。     

基于PHREEQC模拟分析Na2S2O4对退役铀矿山采区地下水生态的修复

酸法原位地浸采铀作为回收铀资源首选工艺,不可避免会存在部分铀进入地下水污染生态环境,而采用还原剂Na2S2O4将游离的铀还原固定可高效解决此类问题。为此,针对某酸法地浸采铀退役铀矿山地下水铀污染,采用PHREEQC模拟分析Na2S2O4还原固定地下水中可溶性铀的机制,讨论NaHCO3在Na2S2O4还原固定可溶性铀的影响。模拟结果表明：1）该区域地下水中铀以U(Ⅵ)为主,其中UO2SO4、UO22+和UO2(SO4)22-为优势物种,分别占63.60%、32.35%和3.89%;2）Na2S2O4还原固定可溶性铀时,会降低地下水Eh值和Fe(Ⅲ)浓度,增强地下水还原性,促进沥青铀矿和黄铁矿沉淀,但会造成地下水酸化和高SO32-浓度;3）NaHCO3+Na2S2O4在还原固定可溶性铀时,减轻了地下水酸化,增强了对U(Ⅵ)和SO32-的去除,对Na2S2O4还原固定可溶性铀的影响较小,在Na2S2O4和NaHCO3浓度比为1︰1至1︰1.5时修复效果最佳。     

冷压烧结法制备Al2O3/Cu复合材料

采用压坯烧结加复压复烧工艺制备出A12O3／Cu复合材料。Al2O3颗粒的尺寸分别为2μm、7μm、10μm，体积含量分别为5％、10％、15％。结果表明，一次烧结工艺是影响材料密度的关键因素；复压及复烧能够进一步提高复合材料的密度及性能。金相组织观察表明，Al2O3颗粒分布均匀，与基体的界面结合良好。     

Nd2O3掺杂对Y2O3-Ta2O5-ZrO2陶瓷相结构及热膨胀性能的影响

采用固相烧结法制备了Nd2O3掺杂Ta2O5-Y2O3-ZrO2体系热障涂层陶瓷材料。分别利用X-射线衍射仪、扫面电子显微镜和热膨胀仪对陶瓷材料的物相组成、显微结构以及热膨胀性进行了分析。结果表明,Nd2O3-Y2O3-Ta2O5-ZrO2陶瓷材料以四方相为主晶相,随着Nd2O3掺入量的增加,出现单斜相和少量其它杂相,且陶瓷材料的体积密度增大,热膨胀系数减小,晶粒也有所减小,表明稀土氧化物Nd2O3具有抑制晶粒长大和抗烧结的作用。     

CuAlO2陶瓷靶材的制备及其性能研究

以分析纯微米级Al2O3和Cu2O粉体为原料,采用固相烧结法制备铜铁矿型透明导电氧化物CuAlO2陶瓷靶材,通过XRD、R-T和SEM等测试方法对其进行结构和性能表征,研究烧结反应温度及时间对靶材结构、密度、电导率的影响.结果表明:最佳烧结制备CuAlO2陶瓷靶材的试验条件为烧结温度1150℃、烧结时间10h.试验获得...     

添加剂CeO2对WC-Al2O3复合材料微观组织和力学性能的影响

为了进一步提高WC-Al2O3复合材料的力学性能,研究少量添加剂CeO2对热压烧结WC-Al2O3复合材料的影响。研究结果表明,在WC-Al2O3复合材料中添加0.1%CeO2后,与不含添加剂相比,组织细化且力学性能有所提高;少量添加剂CeO2具有抑制WC氧化脱碳、细化晶粒、改善基体WC和第二相Al2O3颗粒之间界面结合状况的作用。WC-Al2O3-0.1%CeO2复合材料的致密度达到98.82%,维氏硬度、断裂韧性和抗弯强度分别达到16.89GPa、9.85MPa·m1/2和1024.05MPa。     

Fe2O3、Cr2O3掺杂对4YSZ导电性能的影响

用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了分别掺Fe2O3和Cr2O3的4YSZ前驱体凝胶,凝胶在500℃预烧,压制成圆片状后在1 300℃煅烧2 h得到所需试样;分别研究Fe2O3、Cr2O3的不同掺量对试样的烧结性能、电导率的影响。结果表明掺Fe2O3可提高试样的电导率和烧结性能;掺Cr2O3可提高试样的低温电导率,但使试样的烧结性能下降。     

粉末注射成形制备薄壁Al2O3–B4C环形芯块

使用多组元蜡基粘结剂,通过粉末注射成形工艺,结合溶剂脱脂和热脱脂,成功烧结制备出壁厚为0.7 mm的近净尺寸环形Al₂O₃–B₄C薄壁管。结果表明,当石蜡占粘结剂质量分数45%时,喂料具有较低的黏度和较好的抗弯强度;当固相体积分数为58%时,喂料在保证低黏度的前提下具有良好性能。当烧结温度在1550℃至1650℃范围内时,芯块相对密度及抗弯强度随温度上升而增高;当烧结温度达到1650℃时,芯块的密度及强度有所下降,芯块密度随B4C粒度增大而增大,抗弯强度随粒度增大先增大后减小。     

正交法研究添加Y2O3对Ti-6Al-4V合金组织与性能的影响

采用正交实验方法,应用放电等离子烧结(SPS)技术制备出Y2O3含量分别为0.2%、0.6%、0.8%的Ti-6Al-4V合金,探究烧结温度、烧结压力、Y2O3含量和保压时间对Ti-6Al-4V合金显微组织、烧结密度和力学性能的影响,优化烧结工艺。结果表明,烧结温度对烧结密度的影响最大,接下来依次为烧结压力、Y2O3含量、保压时间;烧结温度对力学性能的影响最大,接下来依次为Y2O3含量、烧结压力、保压时间。当烧结温度1200℃、烧结压力50 MPa、保压时间5 min、Y2O3含量0.6%,烧结样的密度和压缩强度高,分别达到4.4138 g/cm3、1881.4 MPa,相比未添加Y2O3的Ti-6Al-4V合金,其压缩强度提高15.7%。