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J-GLOBAL ID：202002281930354630   整理番号：20A0580018

スパークプラズマ焼結(SPS)緻密化U_3Si_2ペレット:微細構造制御と機械的および酸化特性の向上【JST・京大機械翻訳】

Spark plasma sintering (SPS) densified U₃Si₂ pellets: Microstructure control and enhanced mechanical and oxidation properties

著者 (7件)： Gong Bowen (Department of Mechanical, Aerospace & Nuclear Engineering, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY 12180, USA) ,  Yao Tiankai (Department of Mechanical, Aerospace & Nuclear Engineering, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY 12180, USA) ,  Yao Tiankai (Idaho National Laboratory, Idaho Falls, ID 83415, USA) ,  Lei Penghui (Department of Mechanical, Aerospace & Nuclear Engineering, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY 12180, USA) ,  Harp Jason (Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN 37830, USA) ,  Nelson Andrew T. (Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN 37830, USA) ,  Lian Jie (Department of Mechanical, Aerospace & Nuclear Engineering, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY 12180, USA)
資料名： Journal of Alloys and Compounds  (Journal of Alloys and Compounds)
巻： 825  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： D0083A  ISSN： 0925-8388  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 制御された結晶粒構造と強化された熱機械的および酸化特性を有する緻密なU_3Si_2ペレットをスパークプラズマ焼結(SPS)によって合成した。SPS緻密化ペレットの微細構造および相組成を,SEM,EDSおよびXRDを用いて系統的に特性化した。焼結ケイ化物燃料ペレットの熱機械的性質と酸化挙動をレーザフラッシュ,押込,および動的熱重量分析によって分析した。緻密なU_3Si_2ペレットをSPSによる高エネルギーボールミリングと急速焼結を組み合わせることにより固化し,微細構造を通常のケイ化物に対するミクロンサイズ(~5.7μm粒径)から約280nmの平均結晶粒サイズを持つナノ結晶マトリックスに制御した。歪んだU_3Si_2の支配的な相は,SPS圧密と急速冷却過程における残留熱応力による格子膨張により同定された。ミクロンサイズとナノサイズのペレットの両方は例外的な熱輸送特性を示し,文献で報告されているモノリシックケイ化物と一致する。SPS緻密化ペレットは,同時に高い硬度と破壊靱性を有していた。SPS緻密化ケイ化物ペレットは,500°C以上の拡張開始酸化温度と,特にナノサイズのペレットに対する酸化速度の低下により,例外的な酸化性能を示した。ナノサイズのペレットにおける圧縮応力がケイ化物燃料の耐酸化性を向上させる強い歪効果を提案した。これは等温焼鈍による歪緩和による酸化性能の劣化によって証明される。焼結プロセス-微細構造制御-物理特性と燃料挙動の間の相関を確立した。歪工学の新しい概念は,更なる特性最適化を提案し,拡張性能を有する潜在的酸化と耐食性ケイ化物の開発,事故耐性燃料の主要概念としてのU_3Si_2の重要な技術的挑戦を可能にした。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 最適化 ,  結晶粒径 ,  ナノ結晶 ,  相組成 ,  結晶粒 ,  X線回折 ,  破壊靱性 ,  *緻密化 ,  *酸化 ,  ケイ化物 ,  圧密 ,  *放電プラズマ焼結 ,  熱重量分析 ,  *焼結 ,  耐酸化性

著者キーワード (5件)： U_3Si_2 ,  事故耐性燃料 ,  スパークプラズマ焼結 ,  酸化 ,  歪工学

分類 (2件)： セラミック・磁器の性質  (YC03030G) ,  セラミック・陶磁器の製造  (YC03020V)

タイトルに関連する用語 (6件)： スパークプラズマ焼結 ,  SPS ,  緻密化 ,  ペレット ,  微細構造 ,  酸化