【摘 要】
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拟开发能取代核工业中常用石墨坩埚的氧化锆陶瓷容器,并对其高温铀蒸汽环境下的耐腐蚀性能进行研究.以超细氧化锆粉体为原料,Y2O3、MgO作为稳定剂,同时加入一定量的MgAl2O4,
【机 构】
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天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室,天津300072
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拟开发能取代核工业中常用石墨坩埚的氧化锆陶瓷容器,并对其高温铀蒸汽环境下的耐腐蚀性能进行研究.以超细氧化锆粉体为原料,Y2O3、MgO作为稳定剂,同时加入一定量的MgAl2O4,当MgAl2O4添加量小于7 wt％时,在1700℃烧结可获得相对密度大于90％的氧化锆基复相陶瓷.所制备陶瓷试样在高温真空炉中与铀蒸汽进行了长达12h的腐蚀试验,腐蚀后试样表面无明显裂纹,且表面腐蚀速率随时间的延长呈明显下降的趋势,从2h的30 mg·cm2·h-1降至12 h时的3 mg·cm2·h-1.对腐蚀后试样表面进行SEM形貌观察,XRD和EDS分析,发现试样表面形成了一层含铝锆合金的类涂层状物质,阻断了铀蒸汽对试样的进一步腐蚀.实验结果表明特定组成的添加一定量MgAl2O4的Mg-Y共稳氧化锆基复相陶瓷具有优良的抗热震性能,且能长时间耐高温铀蒸汽腐蚀,在核工业领域具有广泛的应用前景.
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