掺杂Cr2O3对UO2芯块烧结行为的影响

摘要

提高燃料燃耗的一个有效手段是通过增大UO2晶粒尺寸来减少元件内部气体压力,在大晶粒UO2芯块中,裂变气体到达晶界表面的距离增加,因而裂变气体的释放速率降低,元件内部气体压力的增高缓慢.本文研究了添加Cr2O3对UO2晶粒尺寸的影响.对纯UO2、添加0.5 ％Cr2O3及5％Cr2O33种配方的芯块进行了试验,在5％H2-Ar保护下,以10℃/min和5℃/min的升温速率升温至1 700℃,然后烧结2h或4h,对比纯UO2芯块与添加Cr2O3的芯块发现,添加Cr2O3可有效增大晶粒尺寸;较长的烧结时间可促进晶粒长大;较低的升温速率也使晶粒长大.烧结过程产生液相烧结,液相浸润晶粒边界,促进晶粒长大.