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Pu在Gd_2Zr_2O_7基质中的模拟固化:(Gd_(1–x)Ce_x)_2Zr_2O_(7+x)的热物理性能研究(英文)

夏祥来  李林艳  郭放  苏伟  刘艳  陈晓谋  潘社奇  
【摘要】:采用高温固相反应,以NaF作助熔剂,在1000°C的温度下合成了锕系元素Pu的模拟固化体(Gd1–xCex)2Zr2O7+x(0≤x≤0.7).研究了模拟固化体的物相、热膨胀系数(TEC)、热导率(TC)随温度及组成的变化规律.粉末X射线衍射(XRD)测试结果表明:Gd2Zr2O7基质本身呈弱有序烧绿石结构,而用Ce4+取代Gd3+的模拟固化体都呈缺陷萤石结构.(Gd1–xCex)2Zr2O7+x的Ce(3d)X射线光电子能谱(XPS)有六个峰,结合能分别位于881.7,888.1,897.8,900.4,907.1,916.1 e V处,与Ce O2的XPS图谱非常相似,说明Ce为四价.随着温度的升高,所有样品的热膨胀系数总体上呈增大趋势.在室温至750°C附近,大部分样品的热导率随温度的升高而降低,之后热导率又呈小幅上升.在相同温度下,固化体(Gd1–xCex)2Zr2O7+x(0≤x≤0.7)的热膨胀系数及热导率随组成变化呈相同趋势:在0≤x≤0.1范围内随x的增大而增大,随后在x=0.1–0.7时逐渐减小.

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