U-X(X%3aFe%2cSn%2cV%2cTi)二元系热力学优化.pdfVIP

第十五届全国相图学术会议暨相图与材料设计国际研讨 U．X(X：Fe，Sn，V,Ti)--元系热力学优化 曹战民1尹邦越2陈耕雨1孙玉磊1赵强1乔芝郁1 (1北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083，2中国原子能研究院，北京102413) l研究背景 1978年，美国阿贡国家实验室率先启动了研究试验堆低浓铀化(RERTR)计划，最终目标是开发 度的先进LEU燃料进入快速发展阶段，美国、韩国、俄罗斯、法国、加拿大等国先后实施了RERTR．1～ 和U-Nb．zr等一系列候选燃料的样品研制、辐照考验和基础性探索研究，其中丫相U．Mo合金具有 计划的重点研究对象。 在研究试验堆中一般使用的薄板型弥散燃料由丫相U．Mo合金燃料颗粒弥散分布在高热导率的 金属Al基体中构成的，其中丫相辐照稳定性和(U—Mo)／AI界面扩散反应速率是人们最关心的问题， 而添加适当的合金元素有可能增加丫相的稳定性和降低(U—Mo)／AI界面扩散反应速率。目前国外对 外扩散反应实验和弥散燃料堆内辐照考验研究。本文研究Fe，Sn,V,Ti与U构成的二元系相图及热力 学将有助于对这些合金元素的合理筛选。 2实验信息 et U．Fe二元系必威体育精装版的综述和评估文献为【(Chatain,Gu6neau a1．2003)]；U-Sn二元系必威体育精装版的综述文 et 献为[(Sheldon，Foltyn andManfrinetti 线衍射和电子显微镜对U-Sn二元系相图进行了试验测定[(Palenzona1995)]；U-V二 andSmith 元系的必威体育精装版综述为【(Peterson 测试对富U端相图进行了试验测定(Staker 1990)。 3热力学模型 所有纯物质的热力学数据均取自SGTE纯物质数据库：四个二元系的液相以及固溶体相，采用 置换溶液模型描述，采用R—K级数描述其过剩Gibbs自由能；四个二元系中的所有中间化合物均作 8l ofChina The15mNationalConferenceofPhase andMultilateral onPhase Diagrams Symposium andMaterials Diagrams Design 为计量化合物处理。 4结果与讨论 4．1优化相图与实验相图比较 P=IE8．N=I； H1．P-10呻帆 v[PALEl99坷 图1．bU．Sn二元系 图l-aU．Fe二元系 P·’鹳．，●-’： P—t甄舡’： Mu-v嗣$嘲 图l-cU-v二元系 图1．dU．啊二元系 图1U·XOC：Fc，Sn,V,Vi)元系优化相图与实验相图比较 andKaufmann 1950；Michaud1966； 对U．Fe二元系，优化相图与实验相[](Gordon 1950；Grogan et and et