摘要：全陶瓷微封装弥散(FCM)燃料以其较好的固有安全性而成为核能领域研究的重点。针对SiC基体难以烧结的问题,本研究利用振荡烧结具有加速传质和降低烧结温度的优势,开展了模拟核芯FCM燃料振荡烧结行为研究,重点考察了振荡烧结温度、振荡时间与振荡压力等参数对基体致密化行为的影响,并与热压烧结结果进行了对比。结果表明,振荡烧结温度、保温时间以及中值压力对基体致密化有重要影响,而振荡压力的振幅对基体致密化影响不大。相比于热压烧结,振荡烧结可以提高材料的致密度,振荡烧结试样的致密度更高,1850℃振荡烧结试样的致密度为99.99%;振荡烧结试样的晶粒尺寸更小,1850℃振荡烧结试样的晶粒尺寸为(284±4)nm,比同等温度下热压烧结试样的晶粒尺寸减小~27%;振荡烧结试样的硬度更高,1850℃振荡烧结试样的硬度为(26.7±0.4)GPa。借助改进的热压烧结本构方程,计算得到试样在致密度为90%时的应力指数n=1,活化能Q=430 kJ/mol,致密化的主导机制为晶界扩散协调的晶界滑移。

摘要：通过设计加工具有3个模腔的石墨模具,并建立放电等离子烧结的有限元仿真模型,研究了烧结工艺对碳化硅块材物相及密度等的影响.结果表明,烧结时的电流主要通过石墨压头及样品产生热量实现样品的加热,且当模具温度高于1200 K时,样品中心与模具的温度差异逐步增大,烧结模具的中心区域温度高于模具的温度.此外,采用放电等离子烧结同时制得了3个碳化硅块体,实验结果表明,随烧结温度的增加,烧结助剂钇铝石榴石的含量逐渐减少,而碳化硅的含量及结晶性逐步增加,当烧结温度达到2023 K时,得到了纯相的碳化硅.烧结所得的碳化硅密度为(3.103±0.043)g/cm^(3),致密度为97%.

摘要：利用Euler-Euler方法对沉积室内的气固两相流场进行计算流体力学(CFD)模拟计算,利用HSC Chemistry软件对还原反应产物进行稳态模拟计算,并将还原反应的计算结果与流场分布的计算结果相结合,拟合得到沉积室内的速度场和组分浓度场。研究结果表明,沉积室内燃料颗粒分布不均匀,在沉积室内存在局部颗粒堆积现象;床料粘结现象可能是由于还原反应副产物低价氯化铌的熔化产生的粘性力引起,沉积室内反应速率及Nb Cl5流量的不均匀性导致副产物生成量大幅提高,进而促进床料的粘结。

摘要：燃料颗粒表面涂覆Nb层采用的是流态化化学气相沉积(CVD)技术。采用HSC Chemistry 6.0软件,对该工艺过程进行热力学模拟计算,分析各工艺参数对反应产物的影响。结果表明:提高沉积温度,有利于金属Nb的生成,并减少副产物的含量;随着氢气与NbCl5的摩尔比的增加,反应所得产物中的Nb含量也随之增加;Ar气也可以一定程度上影响平衡反应产物的组成,一定量的Ar气有助于金属Nb的生成,减少副产物。

摘要：为制备高燃耗结构的细晶核燃料,以UO2陶瓷为研究对象,通过设置实验变量,探究了成型压力、烧结温度对UO2陶瓷性能的影响,探讨两步法制备细晶UO2陶瓷燃料的可行性。结果表明,采用两步烧结制备得到的UO2陶瓷晶粒尺寸相对于传统烧结工艺(平均晶粒尺寸约23.8μm)明显降低,部分晶粒已经达到了亚微米级别;试样晶粒尺寸分布不均匀,小晶粒尺寸小于500 nm,大晶粒尺寸在1~5μm之间;第一步烧结温度(T1)越低,晶粒尺寸越小,但同时晶粒尺寸分布越不均匀;成型压力与试样最终烧结密度成正相关关系,成型压力越大,试样密度提升幅度越大。

摘要：以核级碳化硼粉为原料,酚醛树脂作粘结剂与助烧剂,用钢模成形方法制备出碳化硼生坯,在碳管炉中用常压烧结方法在2250℃保温40 min,制备出高温气冷堆控制棒用碳化硼环形芯块。用化学分析方法分析了原料粉与碳化硼烧结体的化学成分,用排水法对芯块的密度进行测试,研究了碳质量分数对碳化硼芯块密度的影响,用扫描电镜对生坯与芯块的微观结构进行研究,对1:1大尺寸碳化硼芯块的变形量进行统计。结果表明:碳对碳化硼具有很好的助烧作用,碳化硼的密度随碳含量的增加而增加,当碳质量分数为5%时,最高密度达到2.35 g/cm^3;碳掺量为3%时,制得的1:1碳化硼芯块的密度为2.0 g/cm^3,化学成分等各项指标均满足反应堆用核级碳化硼芯块的技术条件要求。

摘要：比较研究了NbCl5装载量、内部温度、NbCl5纯度、氩气携带方式与NbCl5平均流量间的关系,探讨了NbCl5流量对物料粘结、涂铌物料质量以及利用率的影响。结果表明,为了相对稳定地控制NbCl5流量,氩气应不通过NbCl5罐,且应根据装载量和预热时升温特性确定加热曲线;在涂铌过程中,NbCl5前期流量一定要小,再逐步缓慢变大,平均流量控制在260 g/h左右,既能保证物料不粘结,又能兼顾涂铌质量和利用率。

摘要：结合应用实际与试验结果,分析了SSR型压路机覆盖件气弹簧失效的原因,对气弹簧的使用寿命进行了理论计算,结果与实际情况非常相符。在此理论基础上,提出了解决气弹簧早期失效的方案,其原因分析过程及解决方案对其它工程机械此类问题的处理也有一定借鉴意义。

摘要：通过放电等离子烧结制备了碳化硅块材,分析了烧结温度、保温时间等对碳化硅块材的密度、物相组成、微观形貌和硬度的影响,并对其高温导热性能进行了测试.结果表明,当烧结温度为1800℃,保温时间为5min时,通过放电等离子烧结能够获得致密度为98%的碳化硅块材.与传统热压烧结相比,放电等离子烧结制备的碳化硅块材的热导率略低,其主要原因是放电等离子烧结的保温时间较短与烧结样品的致密度略低,且晶界结合性较差所导致.