雷艳丽
,
黄华伟
,
喻冲
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杨静
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刘艳军
材料科学与工程学报
本文采用第一性原理密度泛函理论研究了Zr元素对UO2结构与力学性能的影响.计算结果表明,随着Zr元素含量的增加,UO2的晶格参数、晶胞体积均逐渐减小.其中,掺杂形成能,U-O键,Zr-O键和O-O键的单位键长随着Zr元素的增加而降低.通过计算其弹性模量,发现Zr含量在20wt％前,随着Zr含量的增加,UO2的体模量略微增大,而剪切模量略微降低;当Zr的含量达到40wt％时,UO2体模量随着Zr含量的增加而明显增大,剪切模量反而增大.同时,随着Zr含量的增加,UO2的B/G值不断增加,材料呈脆性向塑性转变的趋势.
关键词:
UO2
,
弹性性能
,
脆韧性
,
第一性原理
高家诚
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李锐
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钟凤伟
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杨晓东
,
王勇
功能材料
简述了铀及铀氧化物、二氧化铀陶瓷燃料块制备工艺的发展和应用.重点阐述了超化学计量二氧化铀芯块在微氧化气氛下低温活化烧结的最新研究进展.从理论上,提出了扩散烧结和强化烧结是二氧化铀陶瓷燃料块低温烧结的过程机理;从工艺上,提出了工艺稳定性和提高晶粒尺寸是二氧化铀陶瓷燃料块低温烧结的热点课题.展望了二氧化铀陶瓷燃料块微氧化低温烧结的工业应用前景.
关键词:
UO2
,
烧结
,
低温烧结
,
核材料
,
进展
高家诚
,
杨晓东
,
李锐
,
王勇
,
钟凤伟
功能材料
基于PDM(point defect model),研究了UO2+x在微氧化性气氛下低温烧结的机理.理论讨论和试验验证了UO2低温烧结时铀离子的体扩散系数、低温烧结温度和致密化动力学方程.结果表明,在UO2中掺入多余氧可使铀离子的扩散激活能降低约3.0eV,铀离子的扩散激系数DUx∝x2,二氧化铀低温烧结的理论温度约为1089～1151℃,采用UO2+x坯块是实现低温烧结的必要条件.本模型理论计算的结果与试验数据符合较好,能很好地表征缺陷浓度随气氛变化的特点.
关键词:
PDM
,
UO2
,
低温烧结
,
机理
,
核材料
,
扩散
