第一原理研究Zr元素对UO_2结构与力学性能的影响

作     者：雷艳丽 黄华伟 喻冲 杨静 刘艳军 

作者机构：中石化河南石油勘探局勘察设计研究院河南南阳473000 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610041 西南石油大学石油天然气装备教育部重点实验室四川成都610500 

基　　金：中核集团预研基金资助项目(YWJJ-ZZYY-13-11-01) 国家自然科学基金资助项目(21301164) 

出 版 物：《材料科学与工程学报》 (Journal of Materials Science and Engineering)

年 卷 期：2014年第32卷第1期

页      码：126-129,153页

摘      要：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。

主 题 词：UO2 弹性性能 脆韧性 第一性原理 

学科分类：081702[081702] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1673-2812.2014.01.026

馆 藏 号：203577384...