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放电等离子烧结参数对U_(3)Si_(2)芯块力学和热学性能影响的研究

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核技术 2024年第2期47卷 142-150页

作者：邹金钊徐士专王鹏曹长青严超朱智勇林俊尤䶮卢俊强朱丽兵中国科学院上海应用物理研究所上海201800 上海核工程研究设计院有限公司上海200233 中国科学院大学北京100049

U_(3)Si_(2)是轻水堆中最具前景的事故容错核燃料之一,有望在未来取代UO2核燃料而被广泛使用。目前,采用放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)技术制备U_(3)Si_(2)芯块的研究已被广泛报道,但SPS参数对芯块性能的影响还尚不明确... 详细信息

U_(3)Si_(2)是轻水堆中最具前景的事故容错核燃料之一,有望在未来取代UO2核燃料而被广泛使用。目前,采用放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)技术制备U_(3)Si_(2)芯块的研究已被广泛报道,但SPS参数对芯块性能的影响还尚不明确。本文采用SPS技术制备了U_(3)Si_(2)芯块,并研究了不同烧结温度(1000~1300℃)和压力(30~90 MPa)对芯块的力学和热学性能的影响。利用激光导热仪测量了芯块的热扩散率,并计算出芯块的热导率。通过纳米压痕仪测量芯块的力学性能,包括硬度、杨氏模量和断裂韧性。研究结果表明:所制得的U_(3)Si_(2)芯块热导率在27~700℃范围内均呈现线性增加的趋势,并随着烧结温度和压力的升高而增大;芯块的硬度和杨氏模量随烧结温度升高而增大,且随着压力的升高呈现先增加后平缓的趋势,并在60 MPa趋于平缓;芯块的断裂韧性随烧结温度升高而降低,并随着烧结压力的升高而增大。基于上述结果,提出了优化的SPS参数。本研究将为高性能U_(3)Si_(2)燃料的制备提供参考。

关键词： U_(3)Si_(2) 事故容错燃料放电等离子烧结热学性能力学性能

气凝胶骨架结构的有机–无机交联度对其力学、热学性能的影响

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无机材料学报 2020年第4期35卷 454-460页

作者：张泽王晓栋沈军同济大学物理科学与工程学院上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室上海200092

硅系气凝胶是目前研究理论最为完善、合成技术最为成熟的气凝胶材料。本工作分别以四乙氧基硅烷(TEOS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、MTMS与二甲基二甲氧基硅烷(DMDMS)混合硅源、乙烯基甲基二甲氧基硅烷(VMDMS)为前驱体,制备了不同种类的... 详细信息

硅系气凝胶是目前研究理论最为完善、合成技术最为成熟的气凝胶材料。本工作分别以四乙氧基硅烷(TEOS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、MTMS与二甲基二甲氧基硅烷(DMDMS)混合硅源、乙烯基甲基二甲氧基硅烷(VMDMS)为前驱体,制备了不同种类的硅系气凝胶。所制得的硅系气凝胶具有较高的比表面积,并呈现出纳米多孔的网络结构。本研究详细探讨了前驱体结构对气凝胶的力学及热学性能的影响。结果表明,硅系气凝胶的骨架结构交联度越低,弹性性能越好;同时,引入有机碳氢链会进一步提升气凝胶的弹性性能。所制备的硅系气凝胶兼具良好的保温隔热性能,常温热导率在0.032~0.041W/(m·K)范围内,热重损失随着骨架结构内有机组分的增多而增大。这些优良的力学及热学性能使硅系气凝胶在保温隔热、储能等领域均具有广阔的应用前景。

关键词：气凝胶骨架结构力学性能热学性能

水热法制备纺锤型磷灰石相Y_(4.67)(SiO_4)_3O微晶及其陶瓷的热学性能研究（英文）

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无机材料学报 2018年第6期33卷 688-692页

作者：汪庆刚黄剑锋周磊仵婉晨曹丽云陕西科技大学材料科学与工程学院西安710021 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

采用水热法在温度为503K,反应时间为12h的条件下制备了纺锤型磷灰石相Y_(4.67)(SiO_4)_3O微晶,该微晶由粒径约为50nm的颗粒组成。首次报道了纺锤型磷灰石相Y_(4.67)(SiO_4)_3O微晶的热性能,同时研究了其相组成,微观结构及合成机理。结... 详细信息

采用水热法在温度为503K,反应时间为12h的条件下制备了纺锤型磷灰石相Y_(4.67)(SiO_4)_3O微晶,该微晶由粒径约为50nm的颗粒组成。首次报道了纺锤型磷灰石相Y_(4.67)(SiO_4)_3O微晶的热性能,同时研究了其相组成,微观结构及合成机理。结果表明,水热温度对所制备粉体的相组成及形貌有较大影响。此外,对应的陶瓷具有较低的热导率和较高的热膨胀系数,有望用作热障/环障涂层材料。

关键词：陶瓷磷灰石相Y4.67(SiO4)3O微晶热学性能

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难熔金属热学性能的研究现状

稀有金属材料与工程 2005年第9期34卷 1349-1351页

作者：阳喜元袁晓俭胡望宇湖南大学湖南长沙410082

综述了难熔金属(钒、铌、钽、钼、钨等)热学性能的研究现状及其进展,从理论和实验两方面讨论了难熔金属热学性能与微观结构之间的关系。简述了纳米晶难熔金属的研究现状。最后对难熔金属研究与应用的前景进行了展望。

关键词：难熔金属热学性能纳米晶

SiC砂作细集料增强沥青混凝土的热学性能研究

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第7期52卷 2459-2469页

作者：刘小明颜大雄赵昱魏子奇中南大学土木工程学院湖南长沙410083

为了推广微波加热沥青混凝土路面养护技术,突破粉末吸波剂用量的限制,提出使用SiC砂取代细集料进一步提升沥青混凝土微波吸收能力和加热均匀性的方案。采用不同粒径的SiC砂作为微波吸收剂和导热剂取代细集料制备微波增强沥青混凝土,并... 详细信息

为了推广微波加热沥青混凝土路面养护技术,突破粉末吸波剂用量的限制,提出使用SiC砂取代细集料进一步提升沥青混凝土微波吸收能力和加热均匀性的方案。采用不同粒径的SiC砂作为微波吸收剂和导热剂取代细集料制备微波增强沥青混凝土,并对比分析不同样品的微波加热性能及导热能力,用矢量网络分析仪测量SiC砂的电磁性能。研究结果表明:SiC砂明显提高了沥青混凝土的微波加热性能,且细砂比粗砂具有更好的效果,替代量为25%的细砂可将沥青混凝土的温升速率从0.251℃/s提升至0.428℃/s,其原因是在低频段(S和C波段)下,细SiC砂的电磁储存和损耗能力比粗SiC砂的强,且细SiC砂在相同厚度下对微波的吸收能力也比粗SiC砂的强;沥青混凝土的导热性能随着SiC砂替代量增大而提高,细SiC砂的提升效果优于粗SiC砂的提升效果;当细砂完全取代细集料时,沥青混凝土导热系数从2.111 W/(m·K)升高到3.238 W/(m·K);调节SiC砂的级配能进一步提高沥青混凝土的导热能力,当级配满足富勒最大密度曲线时提升效果最好。

关键词：微波增强沥青混凝土碳化硅热学性能温升速率导热系数

纳米SiO_2对静电纺LA-PA/PET复合相变纤维形态和热学性能的影响

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功能材料 2012年第3期43卷 309-312页

作者：柯惠珍蔡以兵魏取福乔辉江南大学生态纺织教育部重点实验室江苏无锡214122

以月桂酸和棕榈酸二元低共熔混合物(LA-PA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和纳米二氧化硅(SiO2)为原料,通过静电纺丝的方法成功制备了新型的LA-PA/PET/SiO2定形相变复合纤维。分别采用扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)研究了纳米S... 详细信息

以月桂酸和棕榈酸二元低共熔混合物(LA-PA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和纳米二氧化硅(SiO2)为原料,通过静电纺丝的方法成功制备了新型的LA-PA/PET/SiO2定形相变复合纤维。分别采用扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)研究了纳米SiO2对静电纺LA-PA/PET/SiO2复合相变纤维的形貌结构和热学性能的影响。SEM观察结果显示,随着纳米SiO2的加入,复合相变纤维表面呈现出光滑的形态特点,纤维直径有所降低;且随着纳米SiO2含量的增加而逐渐减小。DSC分析结果表明纳米SiO2的含量对复合相变纤维的熔化焓值和结晶焓值有一定的影响,对相变温度没有显著性的影响。

关键词：静电纺丝复合相变纤维 LA-PA二元低共熔物纳米SiO2 形貌热学性能

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无铅无镉低熔点玻璃的热学性能

华东理工大学学报（自然科学版） 2007年第2期33卷 215-218页

作者：王德强潘伟贺安莉郑金标华东理工大学材料学院无机材料系上海200237

通过正交实验方法,对SiO2-B2O3-Sb2O3-ZrO2-TiO2-ZnO-R2O多元系统玻璃的组分与玻璃特征温度、膨胀系数之间的关系进行了详细的研究。结果表明:Sb2O3对玻璃的软化温度和膨胀系数影响较大。通过合理设计配方,可以得到软化温度为460℃,热... 详细信息

通过正交实验方法,对SiO2-B2O3-Sb2O3-ZrO2-TiO2-ZnO-R2O多元系统玻璃的组分与玻璃特征温度、膨胀系数之间的关系进行了详细的研究。结果表明:Sb2O3对玻璃的软化温度和膨胀系数影响较大。通过合理设计配方,可以得到软化温度为460℃,热膨胀系数为85×10-7K-1的釉用无铅无镉低熔点玻璃。

关键词：色釉低熔点玻璃热学性能

PLV85540型氟醚橡胶的单体组成、分子链结构和热学性能

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材料导报 2018年第8期32卷 1338-1343页

作者：李东翰廖明义大连海事大学交通运输工程学院大连116026

采用红外(FTIR)、氢谱核磁(1 H-NMR)、氟谱核磁(19 F-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对PLV85540型氟醚橡胶的单体组成和分子链结构进行了系统分析和计算,采用热失重分析(TGA)和差示扫描量热法(DSC)对其热学性能进行了测试。在分析与测试的基础... 详细信息

采用红外(FTIR)、氢谱核磁(1 H-NMR)、氟谱核磁(19 F-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对PLV85540型氟醚橡胶的单体组成和分子链结构进行了系统分析和计算,采用热失重分析(TGA)和差示扫描量热法(DSC)对其热学性能进行了测试。在分析与测试的基础上,明确了PLV85540型氟醚橡胶的组成结构和氟醚单体对其热学性能的影响。结果表明,PLV85540型氟醚橡胶是由偏氟乙烯(VDF)、四氟乙烯(TFE)、全氟甲基乙烯基醚(MVE)、全氟烷氧基乙烯基醚(MOVE)和含乙烯基的硫化点单体(c.s.m)组成的五元共聚物。经计算可知,VDF含量约为57.3%,TFE含量约为20.5%,MVE含量约为6.5%,MOVE含量约为15.6%,c.s.m含量约为0.1%。MOVE的加入使PLV85540型氟醚橡胶的耐低温性能进一步提升,玻璃化转变温度可达-40℃;同时,由于主链中的结构并未被破坏,所以其热稳定性也得到了保持,热分解温度为430℃。

关键词：氟醚橡胶单体组成分子链结构热学性能

2-氨基-6-乙氧基苯并噻唑类偶氮染料及其金属鏊合物的合成及光学热学性能研究

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功能材料 2007年第5期38卷 774-777页

作者：陈文忠吴谊群顾冬红干福熹中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

合成了2-（2-氨基-6-乙氧基苯并噻唑基偶氮）-5-（N,N-二乙基氨基）三氟甲基磺酰苯胺偶氮染料（EBTDATFS）及其与乙酸镍、乙酸钴、乙酸铜、乙酸锌等金属盐鏊合的金属鏊合物。通过红外光谱、紫外-可见吸收光谱和MALDI质谱等对染料及其金... 详细信息

合成了2-（2-氨基-6-乙氧基苯并噻唑基偶氮）-5-（N,N-二乙基氨基）三氟甲基磺酰苯胺偶氮染料（EBTDATFS）及其与乙酸镍、乙酸钴、乙酸铜、乙酸锌等金属盐鏊合的金属鏊合物。通过红外光谱、紫外-可见吸收光谱和MALDI质谱等对染料及其金属鏊合物进行了结构表征;使用旋涂方法在K9玻璃和抛光的单晶硅基片上制备薄膜;研究了镍金属鏊合物的热学性能;使用椭偏仪研究了Ni和Zn鏊合物的光学常数。结果表明：4种金属鏊合物薄膜最大吸收光谱为621-629nm,且长波边吸收峰陡峭;TGA-DSC测试结果表明镍金属鏊合物具有较高的分解温度（325℃）和较大的分解速率（在16℃温度范围类质量百分比减少了56%）,且热重分析曲线陡峭;该染料的Ni和Zn鏊合物具有较大的折射率n和较小的消光系数k。因此该染料的金属鏊合物具有良好的光热性能,有望用于具有超分辨近场结构（Super-RENS）的NVD光盘记录层用材料的研究。

关键词：金属鏊合物吸收光谱热学性能光学常数 NVD