Sintering of MOX powder with different particle size distribution prepared by dry-recycling process

様々な粒度分布の乾式回収MOX粉末を用いた焼結試験

林崎 康平 ; 廣岡 瞬 ; 砂押 剛雄*; 宇野 弘樹*; 中道 晋哉  ; 村上 龍敏 

Hayashizaki, Kohei; Hirooka, Shun; Sunaoshi, Takeo*; Uno, Hiroki*; Nakamichi, Shinya; Murakami, Tatsutoshi

MOX燃料製では、規格外ペレット等を粉砕して乾式回収粉末として再利用する。乾式回収粉末は通常、原料粉末に添加混合して再利用するが、この粉砕条件によって焼結密度が影響を受けることが経験的に知られている。乾式回収粉末の粒度分布は焼結密度やその他の焼結挙動に影響する。これらの特性を利用し、乾式回収粉末の粒度分布を調整することで、焼結密度を制御することが期待されている。本研究では、熱膨張計を用いて4つの異なる乾式回収粉末の焼結挙動を調査した。各粉末に0.5wt%のステアリン酸亜鉛を添加、成型し、熱膨張計を用いて1700Cまで昇温し、温度保持なしで冷却した。その後、1650Cで3時間保持して焼結密度を測定した。焼結雰囲気の酸素分圧は、Ar-5%Hガスに水分を加湿し、低温から1700Cにわたって試料のO/M比が2となるよう調整した。各粉末の平均粒径はそれぞれ2.04m, 3.19m, 3.87m, 4.56mであり、焼結密度は、最も細かい粉末から最も粗い粉末にかけてそれぞれ93.6%T.D., 87.1%T.D., 93.3%T.D., 90.0%T.D.であった。最も細かい粉末と3番目に細かい粉末は高い焼結密度となった一方、ほかの二つの粉末の焼結密度は比較的低く、90.0%T.D.以下であった。これらの粉末の焼結密度が低くなった原因として、割合は小さいが2228mといった大きな粒子が含まれているためであると考えられた。

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