热压烧结 UN 陶瓷芯块的性能

UN燃料具有铀密度高、熔点高、热导率高、热膨胀系数低、辐照稳定性好等优点，是未来空间核电源、核火箭、快堆和ADS的重要候选燃料。本文采用金属铀粉与氮气在300～400℃直接发生化合反应，制得单相U2 N3粉末。粒度为38.3μm的 U2 N3粉末在1600℃真空热压烧结，制得相对密度为93.5％、存在少量金属铀相的U N陶瓷；而18.1μm的U2 N3粉末在1550℃真空热压烧结，制得相对密度为96.1％、不残留金属铀相的 U N陶瓷，U与N的总质量分数为99.57％，每个金属杂质含量均低于50μg/g ，氧含量为1048μg/g ，碳含量为502μg/g。U2 N3在1027℃以上将会完全分解成UN ，UN在1627℃以上也会发生分解。