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超化学计量比氧化铀晶体的研究进展
1
作者
徐家跃
李志超
+3 位作者
潘芸芳
周鼎
温丰
马文军
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期1183-1192,共10页
氧化铀不仅是重要的核材料,也是潜在的多功能材料。UO2晶体具有优异的半导体性能和抗辐照能力,其禁带宽度(1.3 eV)与Si(1.1 eV)相近,塞贝克系数是常用热电材料BiTe的4倍,对太阳光的全吸收使其成为高效的太阳能电池材料,在半导体、太阳...
氧化铀不仅是重要的核材料,也是潜在的多功能材料。UO2晶体具有优异的半导体性能和抗辐照能力,其禁带宽度(1.3 eV)与Si(1.1 eV)相近,塞贝克系数是常用热电材料BiTe的4倍,对太阳光的全吸收使其成为高效的太阳能电池材料,在半导体、太阳能和热电等领域具有巨大的应用潜力。但是UO2随着环境变化会出现从缺氧到过氧的价态变化(UO2±x,x=–0.5~1),即超化学计量比特性,给材料制备和性能控制等方面带来很多问题。本文从相图出发,总结了各种铀氧化物的结构及其稳定性,重点聚焦UO2晶体的研究进展。理想化学计量比UO2被认为是最好的Mott绝缘体,其电导率是相对稳定的;超化学计量比氧化铀则具有半导体特性,其电导率、热导率、扩散系数以及光学性能都与x密切相关。目前,UO2晶体生长主要采用化学气相输运法(CVT)、冷坩埚法、水热法、升华法、助熔剂法等,晶体尺寸和质量还不理想,冷坩埚法和水热法被认为是最有潜力的生长技术。氧化铀单晶生长研究不仅有助于深入了解UO2材料特性,也为其在太阳能电池、热电器件以及未来电子学领域的应用提供可能性。
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关键词
氧化铀
超化学计量比
晶体生长
半导体
热电
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职称材料
UO_(2+x)芯块低温烧结的活化机理
被引量：
1
2
作者
李锐
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第B08期43-46,共4页
报道了UO2+x芯块低温烧结实验的结果。12组芯块在N2+CO2组成的部分氧化气氛下于立式钼丝炉中低温烧结。UO2芯块要获得密度为10.41g/cm3(94.98%理论密度)需在氢气氛中于2073～2273K下烧结,而UO2+x芯块实现该密度的烧结温度可降低400K以...
报道了UO2+x芯块低温烧结实验的结果。12组芯块在N2+CO2组成的部分氧化气氛下于立式钼丝炉中低温烧结。UO2芯块要获得密度为10.41g/cm3(94.98%理论密度)需在氢气氛中于2073～2273K下烧结,而UO2+x芯块实现该密度的烧结温度可降低400K以上。建立了超氧化铀缺陷模型来研究低温烧结的活化机理。研究发现铀离子扩散系数与气氛中氧分压或是UO2+x中x成正比。利用铀离子的扩散系数,可预测UO2+x芯块在1073、1273、1473和1673K温度下的烧结密度;还可算出x=0.04时,UO2+x芯块在部分氧化气氛下的理论烧成温度。计算所得烧结密度和烧成温度与实验结果符合得很好。
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关键词
超
化学
计量
低温烧结
扩散系数
烧结温度
烧结密度
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职称材料
题名
超化学计量比氧化铀晶体的研究进展
1
作者
徐家跃
李志超
潘芸芳
周鼎
温丰
马文军
机构
上海应用技术大学材料科学与工程学院
中核北方核燃料元件有限公司
出处
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期1183-1192,共10页
基金
国家自然科学基金(51572175)。
文摘
氧化铀不仅是重要的核材料,也是潜在的多功能材料。UO2晶体具有优异的半导体性能和抗辐照能力,其禁带宽度(1.3 eV)与Si(1.1 eV)相近,塞贝克系数是常用热电材料BiTe的4倍,对太阳光的全吸收使其成为高效的太阳能电池材料,在半导体、太阳能和热电等领域具有巨大的应用潜力。但是UO2随着环境变化会出现从缺氧到过氧的价态变化(UO2±x,x=–0.5~1),即超化学计量比特性,给材料制备和性能控制等方面带来很多问题。本文从相图出发,总结了各种铀氧化物的结构及其稳定性,重点聚焦UO2晶体的研究进展。理想化学计量比UO2被认为是最好的Mott绝缘体,其电导率是相对稳定的;超化学计量比氧化铀则具有半导体特性,其电导率、热导率、扩散系数以及光学性能都与x密切相关。目前,UO2晶体生长主要采用化学气相输运法(CVT)、冷坩埚法、水热法、升华法、助熔剂法等,晶体尺寸和质量还不理想,冷坩埚法和水热法被认为是最有潜力的生长技术。氧化铀单晶生长研究不仅有助于深入了解UO2材料特性,也为其在太阳能电池、热电器件以及未来电子学领域的应用提供可能性。
关键词
氧化铀
超化学计量比
晶体生长
半导体
热电
Keywords
UO2
stoichiometric
crystal growth
semiconductor
thermoelectricity
分类号
TQ174 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
UO_(2+x)芯块低温烧结的活化机理
被引量：
1
2
作者
李锐
机构
中科华核电技术研究院反应堆工程设计与燃料管理中心
出处
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第B08期43-46,共4页
文摘
报道了UO2+x芯块低温烧结实验的结果。12组芯块在N2+CO2组成的部分氧化气氛下于立式钼丝炉中低温烧结。UO2芯块要获得密度为10.41g/cm3(94.98%理论密度)需在氢气氛中于2073～2273K下烧结,而UO2+x芯块实现该密度的烧结温度可降低400K以上。建立了超氧化铀缺陷模型来研究低温烧结的活化机理。研究发现铀离子扩散系数与气氛中氧分压或是UO2+x中x成正比。利用铀离子的扩散系数,可预测UO2+x芯块在1073、1273、1473和1673K温度下的烧结密度;还可算出x=0.04时,UO2+x芯块在部分氧化气氛下的理论烧成温度。计算所得烧结密度和烧成温度与实验结果符合得很好。
关键词
超
化学
计量
低温烧结
扩散系数
烧结温度
烧结密度
Keywords
hyper-stoichiometry
low-temperature sintering
diffusion coefficient
sintering temperature
sintered density
分类号
TL24 [核科学技术—核燃料循环与材料]
TL291 [核科学技术—核燃料循环与材料]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
超化学计量比氧化铀晶体的研究进展
徐家跃
李志超
潘芸芳
周鼎
温丰
马文军
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
UO_(2+x)芯块低温烧结的活化机理
李锐
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
1
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
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