SU460636A3 - Способ получени спеченных таблеток двуокиси урана - Google Patents

Description

счет этого удешевл етс  оборудоваиие и энергетические затраты станов тс  меньшими.

Помимо используемой обычно -среды газообразиого водорода примен етс  инертна  атмосфера и вакуум.

Итак, процесс получени  спеченных таблеток состоит из формовани  таблеток путем непосредственного прессовани  без какоголибо предварительного добавлени  св зуюш его или смазочного веществ, с последуюш,нм спеканием (без предварительного спекани ) в атмосфере водорода или инертного газа (азот, арго ) или в некоторых случа х с применением динам ческого вакуума.

Дл  прессовани  ло;рош:ка примен ютс  ирессы обычной конструкции. Конструкци  пр&оса должна «оключать возможность попадани  смазки от движущихс  частей пресса к порошку, подлежащему прессованию.

В случа х нрименени  двуокиси-трехокиси урана последнюю получают из ураната аммони  путем прокаливани  на воздухе при 600 до 800° С.

В массе спекшихс  комков может находитьс  двуокись-трехокись урана, которую можно высвобождать также, как предусм атривалось дл  двуокиси урана.

Полученный таким путем продукт подвергаетс  непосредственному прессованию под давлением в пределах 1,5-7 т/см. Полученные таблетки затем спекают в инертной атмосфере азота, аргона или в вакууме при температурах 1150-1300°С в течение 2-8 час при температурных градиентах до 400° С/час. Содержание кислорода в атмосфере азота или аргона не должно превышать нескольких сотых долей одной части на миллион. Содержание водорода в этой же атмосфере не должно превышать также нескольких сотых долей одной части на миллион.

При таком процессе получаютс  таблетки двуокиси урана с плотностью выше 95% рассчетной . Есл:и этот процесс происходит при температурах выше 1300° С, то такие таблетки можно получать, «спользу  в качестве исходного материала UsOa. При этом физические свойства получаемых таблеток отличаютс  от физических СБОЙ1СТВ таблеток, которые производ тс  при температурах от 1150 до 1300° С, т. е. физические свойства их завис т от температуры спекани .

В целом можно сказать, что, провод  процесс при температурах от 1150 до 1600° С с продолжительностью периода спекани  1-8 час и использу  в качестве исходных материалов те окиси урана, пропорциональность 0/U в которых лежит в пределах от 2,00-2,67 включительно, получать таблетки двуокиси урана можно при любом сочетании температуры и продолжительности периода спекани , наход щегос  в указанных дределах.

Приводитс  несколько примеров практического осуществлени  предлагаемого способа. Пример 1. Таблетки из двуокиси урана изготавливают непосредственно прессованием

двуокиси-трехокиси урана без смешени  с св зующими и смазочными веществами, что исключает операции смешени , высушивани  и гранулировани . Операци  спекани  О1существл етс  в атмосфере азота.

Порошкообразную двуокись -- трехокись урана получают прокаливанием ураната аммони  при 700° С. Порошок с удельной поверхностью 3 прессуетс  под давление.

2 т/см. Полученные таблетки имеют плотность в их «зеленом состо нии 5 г/см. Спекание проводитс  в атмосфере азота. Содержание водорода в азоте не превышает 300 частей на миллион, а содержание кислорода в

азоте не превышает 100 частей на миллион. Спекание проводилось по следующему термическому циклу: нагревание при 200° С; выдержка при 1250° С в течение 6 час. Плотность полученных таблеток стехиометрической двуокиси урана 10,57 г/см, что соответствует 96,4i% от теоретической плотности. Пример 2. Таблетки из двуокиси урана изготавливаютс  без смешени  порошкообразной двуокиси урана с св зуюшими и смазочными веществами, что исключает операции смешени , высушивани  и гранулировани ; спекание таблеток осуществл етс  в атмосфере аргона.

Такой же порошок, как в примере 1, после

прессовани  при таких же услови х, как в приме1ре 1, спекаетс  в атмосфере аргона (содержание водорода не превышает 3ии частей на миллион, а содержание кислорода не превышает 100 частей на миллион) при соблюдеНИИ термического цикла, соответствующего примеру 1.

Полученные таблетки стехиометрической двуокиси урана имеют плотность «зеленом состо нии 10,53 г/см, что соответствует 96,2%

теоретической плотности.

Пример 3. Таблетки двуокиси урана изготавливаютс  без смешени  порошкообразной двуокиси урана с св зующими и смазывающими веществами, что исключает операции смешени , высушивани    гранулировани ; операции спекани  осуществл ютс  в вакууме .

Из порошка, полученного по примеру 1, после прессовани  при услови х, оп исанных в

этом примере, и спекани  на воздухе под давлением 10 мм рт. ст., при соблюдении термического цикла по примеру 1, были получены таблетки стехиометрической двуокиси урана , имеющие плотность 10,66 г/см соответствующую 97,2% теоретической плотности.

Предмет изобретени 

Способ получени  спеченных таблеток двуокиси урана U2O2 стехиометрического состава, основанный на применении в качестве исходного сырь  порошка окиси урана с отношением О/и, равным 2,67, удельной поверхностью не превышающей 4 и размером частиц менее 40 мк, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  техвологии производства таблеток, порошок последовательно подвергают преосова.Еию в таблетки, Спекайию этих таблеток в нетйарльной среде при температуре 1150-1300° С в течение 2-8 час при перепаде температуры не -выше 600° С/час.