ゾルゲル法を用いたCERMET燃料・固化体製造に関する研究(公募型研究に関する共同研究報告書)

Research of zirconia-based oxide spheres for CERMET fuel; Production through internal gelation process and the compatibility with Zr, Zircaloy-4 and Si

出光 一哉*; 稲垣 八穂広*; 有馬 立身*

Idemitsu, Kazuya*; Inagaki, Yaohiro*; Arima, Tatsumi*

ゾルゲル法を用いたCERMET燃料・固化体製造に関して、ジルコニウム酸化物粒子の製造条件の決定およびジルコニウム酸化物と金属の共存性とういう観点から研究を行った。製造条件に関しては、内部ゲル化法の出発溶液、滴下方法について、また乾燥、仮焼について適当な条件を見いだすことにより、ZrYErCeOの酸化物粒子をx=0.00.2の範囲で作成することが可能となった。焼結条件に関しては更に最適化する必要がある。ジルコニウム酸化物と金属との反応に関しては、YSZ(安定化ジルコニア)-Zr、YSZ-Zry4およびYSZ-Siの組み合わせで、800deg.C1150deg.C、最長112日間の条件で等温加熱試験を実施した。YSZ-Zrでは、1000deg.C以上でZrに反応層およびYSZに組織変化が現れ始めた。YSZ-Zry4では、1000deg.Cの長時間加熱によりYSZに組織変化が現れ、それ以上の温度では、Zry4に反応層も形成された。YSZ-Siにおいては、1000deg.C以下では、共存性は保たれた。それ以上の温度では、YSZとSiが反応を起こし、YSZ側に反応層が形成された。

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