|
|
|
|
بررسی رفتار اکسایشی تیتانیم سیلیکون کاربید (ti3sic2) با قابلیت کاربرد به عنوان غلاف سوخت هسته‌ای
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
فراتی راد حمزه ,قنادی مراغه محمد ,بهاروندی حمیدرضا
|
|
منبع
|
علوم، مهندسي و فناوري هسته اي - 1398 - دوره : 89 - شماره : 3 - صفحه:63 -72
|
|
چکیده
|
مقاومت در برابر اکسایش مکس فاز ti3sic2 خالص تولید شده به روش مذاب خورانی پیش سازه های تیتانیم کاربید متخلخل ساخته شده با روش ریختگی ژلی، در دماهای مختلف 500، 800، 1000، 1100، 1200، 1300 و c˚1400 در محیط اکسیژن مورد ارزیابی قرار گرفت. ترکیب فازهای اکسیدی تشکیل شده روی سطح نمونه ها با استفاده از تکنیک پراش پرتو ایکس (xrd) شناسایی شد. ضخامت لایه های اکسیدی تشکیل شده روی نمونه ها با بررسی سطح مقطع نمونه ها با تکنیک میکروسکوپی الکترون روبشی (sem) اندازه گیری شد. به منظور تشریح سازوکار فرایند اکسایش، تجزیه های گرماوزنی (tg) و گرماسنجی پویشی تفاضلی (dsc) در محدوده ی دمایی 25 تا ˚c1500 به انجام رسید. یافته ها نشان داد که تا دمای ˚c1000 افزایش جرم شدیدی به دنبال اکسایش رخ نمی دهد و با افزایش دما در ورای ˚c1000 فرایند اکسایش تسریع می شود. از دمای ˚c1400 به بعد اکسایش به حالت پایدار رسیده و شیب افزایش جرم کاهش می یابد. داده های مقطع سنجی لایه های اکسیدی نشان داد که با افزایش دما به ˚c 1400 ضخامت لایه اکسیدی به µm 121 افزایش می یابد.
|
|
کلیدواژه
|
فاز مکس ti3sic2، رفتار اکسایشی، افزایش جرم
|
|
آدرس
|
سازمان انرژی اتمی ایران, پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای, پژوهشکده‌ی مواد و سوخت هسته‌ای, ایران, سازمان انرژی اتمی ایران, پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای, پژوهشکده‌ی مواد و سوخت هسته‌ای, ایران, دانشگاه صنعتی مالک اشتر, مجتمع مواد و فرایندهای ساخت, ایران
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Investigation of the oxidation behavior of Ti3SiC2 with applicability as a nuclear fuel cladding
|
|
|
|
|
Authors
|
Foratirad H ,Ghanadi Maragheh M ,Baharvandi H.R
|
|
Abstract
|
In this research, the oxidation resistance of pure Ti3SiC2 MAX phase that produced via infiltration of porous TiC preform, fabricated by the gel casting process, was evaluated via oxidation at different temperature of 500, 800, 1000, 1100, 1200, 1300 and 1400 oC under the oxygen atmosphere. The oxide phase composition on the surface of the samples was characterized by Xray diffraction analysis. The thickness of the oxide layers on the surface was measured on the cross section of the samples using scanning electron microscopy (SEM). To investigate the oxidation mechanism, the TG and DSC thermal analyses were carried out in the range of 251500˚C. The results showed that the high weight gains were not occurred up to 1000˚C, and the oxidation procedure was accelerated for the temperature above 1000˚C. The oxidaton reached a steady state above 1400˚C. The results of the oxide layers thickness measuements showed that by increaseing temperature to 1400˚C, the oxide layer thickness increased to 121 µm.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|