ИССЛЕДОВАНИЕ ТКЛР, КТ И МОДУЛЯ ЮНГА ДИОКСИДА УРАНА С...

АМИРАГЯН А. А., ЗАКАРЯН К. С., КРУГЛОВ А. Б., КРУГЛОВ В. Б.Национальный исследовательский ядерный университет ‹‹МИФИ››

ИССЛЕДОВАНИЕ ТКЛР,

КТ И МОДУЛЯ ЮНГА

ДИОКСИДА УРАНА С

ДОБАВКАМИ ГАДОЛИНИЯ

Схема интерферометра

ДП

x1

x2

ПЗС-матрица

L

О

О1

x3

Т

x1

δ(l) = /2

l = 4·(/2)

а) б) в) г)

Спекл-интерференционная картина изгиба пластины

6-2011

54

3

21

25

55

Измерительная ячейка:

1 – объектное зеркало;2 – опора; 3 – основание; 4 – шток; 5 – образец; А

Общий вид дилатометра

Погрешность измерений ТКЛР. Тестовые измерения

кк 0

0 0

6 1 6 1

(λ/2) λα α , δ( ) 0,1 , δ( ) 0,04 K .

2

α αα 1 10 , K , 20 %. α 10 10 , K , 2 %.

α α

lkl T

l T l

Образец изм,

10-6,К-1

ср,

10-6, К-1

/,

%

спр,

10-6, К-1

Сталь 12Х18Н10Т

16,3

15,9

16,1

16,2

16,1

16,1 2,5 16,2

Армко12,0

12,3

12,2

12,2 2,5 11,7

М316,1

16,4

16,3

16,3 1,8 16,2

Измерение КТ методом стационарного осевого потока

)(

21 ΤΤ

lSQ

2105

T

T

Q

Q

S

S

l

l

Конструкция вакуумного объема

500

4020

2

1

3

4

5

350

20

60

1 – вакуумная камера; 2 – дно криостата; 3 – измерительная ячейка; 4 – трубка подвески; 5 – экран;

Конструкция измерительной ячейки

2

1

34; 5

6

7

1 – основание; 2  – исследуемый образец; 3 – нагреватель; 4, 5 – экраны; 6 – теплопровод спая дифференциальной термопары; 7  – тепловой контакт;

Измерительная схема установки

ИН

PC

ИН

В7-78/1

Rоб = 100 Ом

RН = 5кОм

RН = 120 Ом

Тарировочные измерения

100 200 300 40090807060

10

20

9

8

7

6

В т/(м К )

Т , К

КТ стали 12Х18Н10Т:

 - тарировочные измерения;

▬   ‑ Кожевников И.Г., Новицкий Л.А. Справочник, Гост 8.140.82.

Результаты измерений

O - UO2

- UO2+Gd2O3

- UO2+Nb2O5+

Gd2O3

КТ монокристалла UO2

Определение Модуля Юнга

U() б)

321

l

Г5-54

а)

С1-55

Схема измерения скорости продольных упругих волн (а) и характерный вид (б) регистрируемых сигналов: 1, 3 –пьезопреобразователи; 2 –образец

vl = l,где l – длина образца, а время распространения импульса.

Модуль Юнга Е определяется по формуле:

)μ1(

)μ21)(μ1(ρv2

lE

где  ‑ плотность, vl - скорость звука, μ - коэффициент Пуассона.

Результаты измерений ТКЛР, КТ, vl образцов диоксидов урана

Измерения ТКЛР, КТ, vl при температурах 20 – 60 0С.

ОбразецКТ, ,

Вт/(м·К)ТКЛР, , 10-6, К-1

vl, 103, м/с E, ГПа

UO2 6,2 9,2 5,11 202

UO2 + 5 % Gd2O3 3,3 8,6 ‑ -

UO2+ 5 % Gd2O3 + Nb2O5 3,9 8,4 ‑ -

Спасибо за внимание!