UO_2-碳纳米管复合燃料导热性能研究

编号：CPJS05537

篇名：UO_2-碳纳米管复合燃料导热性能研究

作者：吴学志 ;尹邦跃

关键词： UO2 碳纳米管 复合燃料 热导率 界面

机构： 中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所,北京102413

摘要： 设计和制备了UO_2-碳纳米管（MWNTs）复合燃料芯块,研究了复合燃料的导热性能,分析了影响复合燃料热导率的关键因素。结果表明：复合燃料热导率主要与MWNTs的体积含量、界面和MWNTs的长径比有关。复合燃料的热导率随MWNTs体积含量的增加而升高,当体积含量超过10%时,提升效果进一步加强;界面对复合燃料的热导率影响显著,在1 521℃以上,UO_2会与MWNTs发生界面反应生成UC等界面相,阻碍了燃料热导率的提高。在1 450℃,热压烧结芯块的热导率提高25.65%,在1 650、1 700和1 750℃,无压烧结芯块的热导率分别提高了22.67%、20.32%和18.3%;复合燃料热导率随着MWNTs长径比的增大而升高,掺杂MWNTs的长径比分别为3×10~3、5×10~3、7×10~3和9×10~3时,燃料热导率分别提高了18.3%、19.93%、22.42%和25.09%。