d r r 2499 - И,СВ ČESKOSLOVENSKA
ÚSTAV
AKADEMIE
JADERNÉHO
VÉD
VÝZKUMU
RE2
Ho XMdapcra&j VTSQKDTEPbOWÍ OHfiSV iLIiiUrfCIi TABLBT 1Ю2 USOYABÍCH S POJIfl
INFORMAČNÍ STfc E D I S K O
NUCLE4R RESEARCH INSTITUTE kit
-
CZECHOSLOVAKIA
INFOffMATIOtf C I N T f l
Hanuš LANDSPERSiíY techn. spolupráce: F. Je J«. Ve J*
Škvor Bezucha Vacková Bohuslav Hataš
VYSOKOTEPLOTNÍ OHŘEV SLINUTÍCH TABLET U0 2 LISOVÁNÍCH S POJIVY
6 v od Studiu přípravy slinutých tablet kysličníku uraničitého byla věnována v ÚJV značná posornoat a jeho výsledky, byly uveřejněny jednak v radě dílčích zpráv» jednak v sou* hrané zprávě (1)» která shrnuje práce provedené až do roka 1968» Při jejím uzavírání se však ukázalo, že jo nutné ješ tě dát odpověi na několik důležitých dílčích otázek, předa* vsím na možnost použití pojiv při aplikace studované tech nologie v provozních parametrech a dále pak zabývat se otázkami vysokoteplotních změn při teplotách překračujících teplotu slinování* Výsledky studia prvého problému ukázaly (2,3), že nejen použití pojiv není na závadu ani z hledis ka konečné hustoty slinutých tablet ani z hlediska obsahu zbytkového uhlíku, jehož množství činilo po slinuti při 1400o~1600°C
1600°C. Ukázalo se, že pre kaž dý materiál je charakteristický určitý rozsah porovitosti, v němž ke změnám zrna s dobou a teplotou žíhání dochází*
- 2 -
Velikost zrna po ohřevu závisí primárně na původní velikosti zrna, tje na výchozím materiálu a teprve sekundárně na póro vitosti. Pro různé výchozí materiály jsou oblasti, v nichž ее pohybuji změny zrna a pórovitosti v daném teplotním roz mezí různé. V souhlase s pracemi jiných pracovifit (5) bylo zjiště no, *>e se stoupající jemností výchozího materiálu dochází ke zvýšenému vzniku intergranulární pórovitosti, kterou je možno do značné míry eliminovat dlouhodobým ohřevem, tfplné odstraněni póru však není možné, nebot v*dy dochází při určité teplotě ke vzniku pórovitosti intragranulární. Pro vyhodnocení růstu zrna v oblasti teplot 170O-22OO°C bylo 2
2
n
použito vztahu D - D Q « к t , kde D je průměr zrna a by lo zjištěno, že n je blízké hodnotě 0,4-0,5 a jen slabě závisí na teplotě žíhání. Některé zahraniční údaje (6,7) uváděly, že při vyso kých teplotách dochází к expanzi tablet, která někdy dosa huje až 10 % původní hodnoty» dosažené při optimální teplo tě slinování. Tento jev připisovali přítomnosti plynných produktů vzniklých reakcí U0 2 se zbytkovým uhlíkem. Jiní autoři (5) f kteří měřili tlak těchto plynných produktů (CO) uvádí, že odhadovaný tlak v uzavřených pórech je řádově esi 10 atm. V jiné zprávě (8) se uvádí* že při vysokoteplotním ohřevu tablet U0 2 (18O0°C, 10 hod,) byla pozorována segre gace intergranulární fáze, již podle měření mikrotvrdosti bylo přiřčeno slovení u*2C3e Všechny tyto údaje ukazovaly na nutnost zabývat se ottzkou vlivu lisovacích pojiv na vysokoteplotní změny slinutých tablet. Bylo proto rozhodnuto na základě předcho zích prací vybrat dva typy pojiva, jejichž použití se buSto jevilo vhodným na základě vlastních výsledků (polyetylenglykol) nebo bylo provozně zkouSeno ve VZUP tlníěek (polyvinyl* alkohol) a tři základní práškové materiály U0 2 , jejichž cha rakteristiky jsou uvedeny v následující tabulce 6* 1» a pro-
véet s nimi podobnou s é r i i experimentu, jak bylo popsáno u materiálu lisovaných bez pojiv (4)»
E x p e r i m e n t á l n í
č á s t
V l s s t n c s t i práškových U02 byly uvedeny výše ? v l a s t n o s t i pojiv a j e j i c h zavedení do práškového U02 právě tak j a ko celý pracovní postup a použitá technologie v předchozích pracech ( 3 . 4 ) . Jediný rozdíl od předchozích prací spočíval v torn, že na základě pcžsdavKu VSU? f níšek nebyly směsi su šeny při teplotě 100°C, nýbrž pouze na vzduchu při labora torní teplotě do přibližně konstantní váhy» Ani za těchto podiiiínek se ovšem nepodařilo dosáhnout toho, aby vlhkost praěku resp^ těkavý podíl č i n i l a3i 2 %t nýbrž vždy byl n i ž š í * Bylo použito 2 % přídavku pojiva, vzorky byly lisovány jednostranným lisovacím tlakem, uvedeným v tab. č, 2 f s l i i i o vuny ve vodíku při r y c h l o s t i teplotního oblevu 535°C/hod. s jednohodinovou výdrží při 500°C; po dosažení slinovací teploty (tab* 2} byly vsorky drženy při t é t c teplotč uvedeno?j dobu a poté zchiazeny trendem IQ7Q°C/hod* ^linuté t a b l e ty byly pak trendem lG?0°C/hod» ohřátý ve vodíku na zvolenou teplotu v rozmezí 1700-22O0°C e zde drženy po dobu 1/2, 2 & 8 hode Ochlazení na laboratorní teplotu bylo provedeno týmž trendem* Před i po s l i n u t í byly tablety změřeny a zváženy pro stanovení geometrické hustoty. Pro srovnaní byla u někte rých vzorku změřena hu3tota pomocí rozdílu váhy tablety na vzduchu a ve voděo Měřící technika byla popsána j i ž dříve ( 9 ' f právě tak jako příprava výbrusu a leptání» К leptání bylo použito směsi HgSO. * H2^2 V 2 í n l e a e f f l k obecně l e p š i k v a l i t ě získaných naleptaných ploch* К proměření v e l i k o s t i zrna byla použita Killiardova metoda úseček в převodem na v e l i k o s t zrna násobením f a k t o rem 1#5 (4)* К proměřování v e l i k o s t i pórů byla pro r e l a t i v n ě malou přesnost metody použité v předchozí práci (4) vyzkouěena objektivní metoda plošné analýzy f á z í pomocí p ř í s t r o j e
4
QUANTIUET» Tento přistroj umožňuje p M velkém počtu čeře ní poskytnout číselné údaje o plodném procentuelním obsa hu fází lišících se optickým kontrastem (v našem případě pórů). 3ovněž je mo2no získat údaje o počtu částic reepo popu a v náročnějších případech i distribuční křivku velikoati pórů* Podrobnosti měřeni budou uvedeny v následu jící kapitole»
V ý s l e d k y a d i s k u s e V tab. Č. 3 jsou shrnuty výsledky stanovení hustoty po lisován С (d,), po slinutí (d ) a změny v geometrické hue tetě pc vysokoteplotním ohřevu, kde tři hodnoty pod sebou ležící odpovídají vždy výdrži 1/2, 2 a 8 hod» Tabul ka č» 4 pak srovnává výsledky stanoveni hustoty z rozměrů tablet s výsledky stanovení vážením v kapalině» PřeievSím je zde nápadné relativně nL?kú hustota urče né z geometrických rozměrů u některých slinutých tablet, zvláSt* a přídavkem polyvinylalkoholu po lisovaní» Naproti tomu htstota určené vážením v kapalině, tety hustota table ty bez otevřené pórovítosti přesahuje ve vdech případech 95 % nuatoty teoretické» Jelikož podle vnějšího vzhledu byly slinuté tablety vesměs velmi dobré, byly některé vzor ky i/broušeny a vyleětěny a při malých zvětšeních posouzen celkový vzhled vnitřku tablet» Ja rozdíl od podobných mate riálů připravených bez pojiv nebo s pojivy z práSku euěen^'ch při teplotě л# 10О°С, bylo u těchto tablet patrný vznik trhlin různých rozměrů, řádově až do 100^« Sirky a někdy procházející větěí části tablety, jindy jen určitým úsekem; Často byly také patrné shluky trhlin případně shluky makroрбгйф Jelikož však hustota těchto tablet bez pórů Činila £ 95 л hustoty teoretické, bylo rozhodnuto ponechat zvole nou technologii a provádět dalěi studia na těchto materiá lech»
5 -
Dalším severem, který je možno učinit z tabulky č. 3 a 4 je skutečnost» že právě tak jako v případě práce bez pojiv i zde jsou vysokoteplotní změny v rozměrech ^oměmě malé a rozptyl naměřených hodnot natolik velký, *e re zís kaných hodnot nelze odvodit Žádné konkrétní závislosti o změnách pórovitostl* Na rozdíl od předchozích prací pohybo vala se hodnota odchylky udávající pravděpodobnost, že 95 % měření bude ležet v uvedených rozmezích okolo л/+1,5 % hus toty teoretické (po stanovení hustoty z rozměrů). Naproti tomu chyba určení hustoty vážením byla podstatně nižší, přibližně £0,5 % hustoty teoretické, avšak zde je právě patrné, že změny hustoty jsou velmi malé a činí maximálně 2-3 %, při čemž u většiny vzorků se pohybují okolo 1 % hus toty teoretické. Studium vyleštěných ploch pod mal^m zvětše ním (6x a 6Qz) ukázalo, že i v tomto případě zůstávají ve většině případu zachovány vnitrní trhliny resp, shluky makropórCu Příklady vyleštěných ploch u tří vzorku vysokoteplotně zpracovaných jsou uvedeny na obr» č. 1 a,b,c. Přitom ovšem je nutno poznamenat, že tyto oblasti činily jen relativně malý podíl celkové tablety a větší oblasti zůstávaly zcela neporušeny, jak je ukázáno např. na obr* Id. Z tabulky č» 4 je také patrný malý vliv doby výdrže při zvolené teplotě na změny hustoty určené vážením v ka palině, právě tak jako malý vliv teploty» Mikde není ovšem prakticky patrný pokles hustoty při vysokých teplotách pro ti hustotám po slinutí (nepatrné snížení něKdy pozorované leží v mezích chyby měření a nelze je považovat za skutečně prokázané)• Studium velikosti zrna, a změn velikosti zrna s teplo tou a dobou ohřevu bylo druhou podstatnou Částí studia cho vání tablet při vysokých teplotách* I zde jsme však narazi li na řadu problému s nimiž jsme se v dřívějších fázích
- о —
práce nesetkali a to pře^ evěíai na značnou vnitrní nehonícganitu tablet* Při studiu mikrostruktury slinutých tablet U0 2 nelze se vyhnout problémům nehomogenity a defektu uvnitř tablet* Tyto defekty, které samy o sobě mohou být malého rozsahu a zásadním způsobem neovlivní celkovou hustotu i meetanické a fyzikální vlastnosti tablet, mohou se projevit při vysokoteplotním ohřevu a pak v důsledku intensivního pohybu hmoty při vysokých teplotách již výrazněji výše uve dené vlastnosti ovlivnit, iroto byla též těmto otázkám vě nována pozornost při studiu vysokoteplotního chovaní sli nutých tablet U0 2 * Y literatuře nenalezneme téměř žádné zmínky с problé mech nehomogenity a defektů ve slinutých tabletách UOp a zdá lo by se tedy, že tentr jev není podstatný, nebo se vyskytu je jen velmi ojediněle» Ve skutečnosti však tomu tak není zcela a v praxi ее při vyhodnocování výsledků zcela úmyslně věnuje pozornost pouze těm Částem tablety, které jsou homo genní a bez defektů a případná malá místa s odchylnými vlast nostmi ее vynechávají jako netypická* Také naše hodnocení, tak jak bylo shrnuto v předchezích pracech, bylo založeno na tomto vyhodnocování "průměrného materiálu"» Je totiž třeba zdůraznit, že u většiny materiálů byl tento postup zcela oprávněný, poněvadž objemové procento defektu nebo nohomogenit bylo velmi nepatrné, tfé-li však být studie vyčerpávající, nelze se těmto otázkám vyhnout zcela a je třeba jim věnovat určitou pozornost* Je to tím důležitější, že zatím co v předchozích pracech se neužívalo pojiv, zde byla pojiva poprvé použita způsobem, požadovaným technolo gickými parametry* Podstatně vyědí etupen nehomogenity struk tury naznačuje přímo, že pojiva, která při vnějším způsobu posuzování, případně při měření hustoty neprokazují žádný podstatný vliv, budou z hlediska vnitřní struktury hrát podstatnější roli* Nehomogenity a defekty, které vznikají v tabletách při a po vysokoteplotním ohřevu jsou v podstatě dvojího druhu*
• 7 -
I» Ty, ktori byly j i ž přivými ve s l i n u t é t a b l e t ě a j e j i c h ž chování odpoví 3 a o e t e r i ě l u с vls3tnc3t3Ch odpovídajících tšJmto cblasterc» £* Nové defekty nebo nehomo^snity, které viní^ly ^ důsledku jiných defektu v t a b l e t o , prípidn* příaso v důsledku vy sokoteplotního ohřevu. «Jetírou z hlavních nc-h-ccgonit, kt-зге pome ras častc se vyskytují v tabletách a jsou patrný jak ne vyleštěných p l o chách, tak i ne naleptaných výbrusech, j :cu rezmi-rove nalá místa se zvýšenou porovitostt» Obr, 6* Z ukazuje takový p ř í pad», Podle naěich zkušeností vznikly tyto oblasti jako d ů s l e dek nehomogenity výchozího práškového UO^? *^ němž i po honogenizaci zůstal určitý -;odíl č á s t i c méně s l í n c a t e i n ý e h a l j i ž v důsledku nehomogenity suroviny (polyuranan amonný) nebo v dů sledku lokálního přehřátí při redukci* Tyto částice nebo j e j i c h shluky s l i n u j í v důsledku zvýšené p o r c v i t o s t i edehylným způso bem a výsledkem j e oblast se zvýšenou p ó r o v i t o s í , Орабпуы jevem také někdy pozorovaným jsou Liopak místa o extrémně vysoké hustotě, téměř bes pórůř která se ve s l i nutých tabletách vyskytují (obr* б. ЗК J e j i c h vz* ik j e naopak podmíněn přítomností Částic velmi dobře slinovatalrých* V některých případech byl pozorován efei^t, jeh^ž v ý s l e dek zachycuje obr, 5„ 4-* «Jde o vznik o b l a s t i з vy so ou pórov í t o s t i , obklopenou obalen с pórovitosti témšř nulové* Tento typ defektu vznikr v důsledku výrazné nehemogenit} výchozího práškového 'JOp &. svčdčí o jeho nedostatečné ho-aogenisaci před lisováním* Prodloužené mletí vede кч snížení vzniku těchto nehomogenit, zoé se věak, že hlavníc důvodem j e nehomogenita výchozího ADU* Jelikož ADU (polyurman amon ný) l z e účinně mlýt pouze na speciálních září zení chj, j e nejvhodnější věnovat velkou péči přípravě homogenního itfHJe Nepodařilo se nán zatím jednoznačně v y s v ě t l i t příčiny vzni ku tohoto efektu, dounívéme so věak z analogie s jinými nokusy, provedenými v dřívějších pracech ( 9 ) , že tato místa předatavovala původně zrna velmi dobře slinovatelného mate r i á l u , která v důsledku vysoké r y c h l o s t i slinování na po vrchu původní č á s t i c e se usávrete a oblast vysoké hustoty nedovoluje pohybu pórů přee n í . Potvrzením j e např. obr.
** у ***
4.b., kde je patrní, ;e saratení v eueledku vysoké rychlosti zhutnění bylo tak veliké, že došlo к oddělení obou son» Po dobné snímky (obrv .",. 5) jsae totiž dostávali ze série vzor ku připravených v íáAPEf kle jak je z výbrusu patrné, jed notlivé Částice alinují sice velmi dobře, ale právě v důsled ku vysoké rychlosti slinutí dojde к jejich vzájemnému odděle ní a uzavření a výsledek je- celková nízká hustota slinuté tabletye Všechny tyto nehcmogenity a defekty byly pozorovány již u tablet slinutých a je třeba poznamenat» ге v dřívějších pracech někdy i když jer, velmi sporadicky i u tablet připra vovaných bez pojiv« Přes япебяси pozornost, kterou jsme vzni ku různých defektu a nehojrogenit věnovali při vysokoteplotním ohřevu, nezjistili jsme nikdy případ, kdy by doělo ke jejich vzniku až po tomto ohřevu, vždy jsme podobný defekt nebo alespoň jeho zdroj nalezli již u materiálu pouze slinutého. Vyplývá z toho skutečnost, Že přídavek pojiv vede ke zvýšení defektnosti struktury slinutých tablet, 2e však nevede к podstat vzniku dalčích nových defektu nebo nehomogenit při vysokotep lotním ohřevu* Je naprosto nutno doporučit věnovat otázkám vnitřní struktury tablet při jejich výrobě a slinování v pro vozních podmínkách dostatečnou pozornosti Prakticky jsae se však v předchozích pracech nesetkali se vznikem velkých trhlin nebo 3 rozpraskanými tabletami; pokud tak bylo pozorováno» eliminovali jsme přísluěné postu py v dal§í préci„ nebol jsme považovali dosažení tablet bez trhlin za jeden zs základních požadavků» Ani zde v této prá ci nebylo množství tablet s většími prasklinami vysoké; šlo větěinou o jednotlivé kusy ,* při pečlivé práci je možno předpokládat, že jejich vznik bude minimální o Bude ovSem třeba studovat každý konkrétní případ jednotlivě, neboí bude patrně záviset jak na 3ruhu paliva, tak i na vlast* nostech výchozího materiálu a na celkové technologii. Pro to tské nemůžeme zcela jednoznačně doporučit při námi použí vané technologii slinování způsob odstraňování rozpouětědel tak, jak nám byl závodem VZUP Mníšek doporučena V našich
>
podmínkách je pouhé vysušení па vzduchu do konstantní váhy (kdy celkový těkavý pcail byl vždy <£2%) nedostatečné* Jedním s hlavních problému při proměřování velikosti zrn byly nehemogenit^ ve velikosti srns podstatné většího rozsahu než tomu bylo kdykoliv předtím. Na obr. č. 6 jsou uvedeny dva příklady z téže tablety» vzaté z různých míst. Podobné příklady v гйзпев rozsahu bvv bylo moZnc uvést та všech tří typů výchozího U0 >6 Na př« na obr. *• 7a je pa trné, rozhraní mezi oblastmi a velkými zrny a oblastmi, se zrny malými« Vývoj pórovitosti těchto oblasti při vyšší teplota a delší výdrži je pak patrný na vedlejším obrázku 7bo Zcela opačný příklad je uveden na obr» čo Se Zde již základní materiál po předchozím slinutí na 150Q°C mel dva výrazné typy oblastí - obiati s malými zrny a drobnou pó rovitosti intragranulární a vedle toho oblasti s velkými zrny a póry intergranulamimi a relativně nižší pórovitosti intragranulárnU U tohoto materiálu je nutno zvláště pozna menat, že použití pojiv sspusebem tak, jak bylo uvedeno, ve de výrazně ke vzniku nehomogenit v tabletě, nebol původní struktura slinutého materiálu, lisovaného bez pojiva, byla velmi homogenní* Vznik jednoho druhu trhlin v tabletách, který můžeme připsat vysokoteplotnímu ohřevp. je ukázán na čvou obrázcích (9a,b). Z obou je patrné, že trhliny vznikají jak na hrani cích zrn, tak i uprostřed srn« Jelikož jsme se domnívali, že vznik těchto trhlin (zvláště typu uvedenému na obr. 9b) by mohl být podmíněn příliš rychlým chlazením, byl proveden zvláStní experiment a velmi pomalým chlazením (267°C/hod) a naproti tomu pak podobný experiment s rychlým ohřevem i chlazením (2140°C/hod), avěak s materiálem bez pojivo Zatím co v prvém případě byly trhliny pozorovány i při tak to pomalém chladícím postupu, nebyly v druhém případě, kdy experiment byl proveden s týmž materiálem, trhliny pozoro vány vůbec*
- 1С -
Také vývoj вгпа v oblasti primárních trhlin a makropórů (přítomných v tabletě již po slinutí) byl různý. Na obr. Č* 10 jsou dva extrémní případy. V prvém případě růst srna v okolo makropóru nebyl výrazně ovlivněn a zůstával stejný jako v ostatní oblasti tablety* V druhém případe naopak v okolí trhliny byl růst srn výraznější* Vysvětle ní v obou případech je celkem jednoduché. V prvém případě se jedná, jak je patrně z vyleštěné plochy o uzavřenou pórovitost а ътЬгррог vznikl patrně slinutím většího počtu pórů vzniklých jako defekt při přípravě* V druhém případě* kdy 51c o prasklinu, dochází к výraznému pohybu hmoty» při čemž trhlina působí jako past zachycující póry* Kezi těmito oběma extrémy bylo ovčem možno pozorovat celou řa du smíšených případů* které pochopitelně Siní hodnocení podstatně komplikovanější3o ' Teprve vezmeme-li v úvahu všechny tyto skutečnosti, je možno přistoupit к hodnocení závislosti růstu zrna na čase a případně na teplotě* Výsledky těchto měření jsou uvedeny v tab* Č. 5 a na obr* č* 11* jako hodnoty exponentu Д v rovnici D - D Q * к • t • Podobně jako u tablet bez pojiv nelze použít t* sv. rychlostní konstanty к pro výpočet aktivační energie tohoto procesu* Tabelované hod noty svědčí o tom* Že přídavek pojiv významným způsobem ovlivňuje růst srna; zatím co při lisování bas pojiv ne byl výrazný rozdíl mezi hodnotami n a obou vzorků ani u dalších vzorků dříve studovaných (4), jsou v připadá pouiiŽi pojiv při lisování poměrně výrazné odlišeny. Vzhledem к tomu» že charakter použité rovnice je čistě empirický jak bylo doloženo v předchozí zprávě* nelze ze získaných výsledku činit žádné teoretieké závěry* Je nutno pouze konetatovat* že pojiva přidaná před lisováním mají význam ný vliv na konečnou velikost zrna případně na kinotiku růstu zrna* Prvá závislost - vztah mezi konečnou velikosti zrna a použitím pojiv je pochopitelný, neboí jak bylo uká záno již drive* dochází při od plynování a následujícím slinováni к aktivaci slinové.с <> procesu v prvých fázích slinuti a je možno volbou odplynovacícb podmínek ovlivnit jak
- И
-
konečnou pórovitost, tak i její charakter a tím i primární velikost zrna» Z toho však také vyplývá i určité ovlivněni kinetiky růstu srna při použití pojiv při lisování, nebol charakter porovitoeti ovlivňuje tento proces» Tyto důvody vedly nás к tomu hledat přesně jel způsob vyhodnocení porovitoeti studovaných vzorků» aby tak bylo možno jednak nějakým způsobem pórovitoat charakterizovat a jednak kvantitativně vyhodnocovat. Změny celkové poro vitoeti шшсепе a údajů hustoty naměřené před a po vysoko teplotním ohřevu byly totiž malé a rozptyl naměřených hodnot velký. Z kvalitativního hlediska je nutno především upozornit» že 8 ohledem na to9 co bylo řečeno v předchozí části o ha» homogenitě tablet9 bude každé hodnoceni velice problematic ké. To, co bylo řečeno výěe o zrnech, platí ve stejné míře i o porovitoeti, nebot oba jevy - růat zrna a pohyb pórů a jejich změny v distribuci velikosti jsou spolu úzce spja ty* Vzhledem к tomu, že původní hodnocení porovitoeti, tak jak bylo uvedeno v předchozích zprávách (4) a založené na sestrojení distribuční křivky ploch průrazů pórů na vyleš těné ploše výbrusu a z ni vypočteného středního průměru, bylo velmi hrubé, pokusili jame ea použít jako objektivněj ší měřítko t.zv. lineární analýzu va spojeni a přístrojem pro automatické odečítání délek průseků póry typu QUANTIlíET. Lineární analýza spočívá na matematickém principu odvozeném Roaivalem (podle 10) podle něhož podíl objemu dispergované fáze v nějakém tělese o objemu V je roven podílu součtu délek průsečíků z celkové délky úsečky, která vzniknou na úsečce vedená libovolným směrem tamto tělesem tím, že tato úsečka protíná jednotlivé částice dispergované fáze, tedy v A » 1/L kde x celkový objem dispergované fáse v objemu V a l ji součet deleft úseček vymezených částicemi při průchodu úseč ky délky L jimi»
- 12 -
V naěem případě jsou cis pergcvsnou fází. póry. Poněvadž рогу v reálné tabletě nají většinou nepravi delný tvar, v mnoha případecl. jsou propojeny a tvoří kanál ky, zvláště je-li hustoxa tablet;/ niísí, je nutno si předem definovat pojem velikosti póru 5- rozložení velikosti póru. Pomocí lineární analýzy je m:ono na základě výše uvedeného definovat si ekvivalentní diatribuč í křivku kulových póru, které mají totéž rozlcžerí d-lsk průseků na jednotkovou délku úsečky jako skutečná tablet?» Tímto modelem je možno např. nahradit i velmi složité případy otevřené pórovitosti a sledovat takto jejich změny» Na zá-cladě této úvahy odvodil Dočkatiegel (10) jednoduchý vzorec pomocí něhož je možno z distribuční křivky délek úseků protatých úsečkou délky L vypočíet distribuční křivku. Distribuční křivka зе zÍ3ká jednoduchým výpočtem pomo cí vzorce odvozeného Bockstiegelem ve tvaru N
Í+I/2
JL
f
n
i
* ^F • [ — r - ^ r - т \ 4 -4-1
n
i^i 4+1 " 4
) '
kde Пл je počet průsečíku s délkou шеъ± 1 * ^ a lji ležících na jednotkové délce úsečky a N^ je počet ekvivalentních kulových póru o průměru rcezi &^„л = 4 - 1 a 4 = 4 * ^ýras Щ+л/2 saiači zde počet pórů o velikosti mezi 1. а 4 + 1 • Objem každé frakce pórů je pak definován vztahem •i * (T/6) . (Ni . d ± 3 ) Vhodným matematickým zpracováním lze z distribuční křivky získat řadu dalěích charakteristických veličin, z nichž jednou, velmi сезо užívanou je střední velikost póru počítaná podle vsoroe:
který umožňuje sledovat jednoduchým způsobem změny ve veli kosti póru* Popeaná metoda byla ověřována na sadě vzorku různého původu* Bylo zpracováno celkem 22 vzorků, které ее od eebe
- 13 lišily jednak celkovou porovitoati, jednak jejím charakterem (vsavřené póry blízké* kulovým» kanálkovité póry a stavy me zi oběma extrémy)o Bylo použito automatického krokovacího systému takže výběr průměrného vzorku byl zcela objektivní 9 výsledky byly zpracovány jednak ve formě distribučních křivek velikosti póru, jednak ve formě celkové pórovitosti a etředního průměru a hodnota celkové porovitoati byla srov návána в hodnotou určenou z geometrických rozměrů* Hěřcní délek úseček bylo provedeno na přístroji Quantimet ve SVÚII Praha metodikou v tomto ústavě vyvinutou (11) tamějším pracovníkem lne* Veselým» Výsledky jsou uvedeny v tabo č* 6 a 7 a ilustrují problematičnost použití této me tody na vzorky takového d:-uhu jako jsou popsané typy s otevře nou porovitoati» Rozdíly mezi pórovitosti určenou lineární analýzou a pórovitosti určenou z rozměrů tablety jsou vyso ké» V některých případech překračují v'sledky prvé metody i 100 £ výsledky metody druhé, ačkoliv nelze vyloučit i ně kolik výsledků opačných. Příčin rozdíků je několikt hlavní i', nich je značná nehomogenita tablet* Úmyslně jsme se vyhnili jakémukoliv vybírání průměrných míst a při vizuelním pozorování obra zovky Quantimetu bylo např* patrné, že jediná trhlina, ane bo jediný velký shluk pórů, který pokryl relativně velkou část obrazovky zcela zásadně zkreslil výsledky, ačkoliv takovýto defekt může ve skutečnosti zaujímat ve studované tabletě relativně nepatrný objem* Učinili jsme proto polus jednak reprodukovat měření, jednak zv/šit jejich počet na dare ploše, jednak pořídit více výbruců z téže tablety* Výsledek prvého pokusu je uveden v tabulce 6. 7„ Je z ní patrné, že troje reprodukování celého ítěření (vzorek byl vždy znovu po 20 měřeních zcela náhodně poxoáon na stolek mikroskopu) vede к velmi rozdílným výsledkům, právě tak jako provedeme-11 měření 60x« Přitom vzal se vůbec neblíží
1 - 14
naměřené hodnoty pórovitosti hodnotě skutečné. Je totiž zcela nepravděpodobné, aby hodnota pórovitosti určená z geometrických rozměru byla prakticky o 100 % nižěí než hod nota určená lineární analýzou, nýbrž prakticky by tomu mělo být nanejvýše naopak* 3e vSak některá jednotlivá mě ření se blíží skutečné h^ínotě je z tabulky č. 8 zcela evidentní. Přitom je třeba poznamenat, *e v2-orekf který jsme vzali к pokusu byl zcela běžný typ s převažující uza vřenou pórovitosti, u něhož jsme předpokládali, že měření bude probíhat velmi dobře. Výsledky druhého pokusu jsou v tab* č. 6, řádka 11 a 22; v obou případech Slo o tutéž tabletu u níž po prove dené prvé sérii měření byl vzorek znovu přebroušen, přeleětěn a znovu měřen» I zde je patrný velký rozdíl, ačko liv i tato tableta byla tabletou 8 převážně uzavřenou pó rovitosti a se zdánlivě velmi dobře vyleštěnou plochou bez velkého množství nehomogenit (posuzováno vizuelně). Je těž ké rozhodnout na základě obou druhů pokusu zde uvedených, z čeho vyplývají rozdíly, je však zcela nesporné, že prove dený počet měření je nedostačující. Poněvadž však doba po třebná pro tato měření (měřilo se vždy 20 polí) je extrémně vysoká, ztrácí se pro dané typy materiálu výhoda této metody* Je ovšem možný ještě druhý výklad, totiž skutečnost, Že daný typ materiálu, zvláště pokud jde o kanélkovité póry nelze srovnávat s modelem, použitým pro vyhodnocení lineár ní analýzou. Jak vyplyne z dalšího (vysoký podíl jemných póru, které nelze Quantimetem zachytit a které ve snaze o toto zachycení byly nadmíru zdůrazněny a ovlivnily celý výsledek)$je tento výklad velice pravděpodobný. Abychom alespoň Částečně posoudili vliv počtu měření, bylo použito zjednodušeného postupu, vyplývajícího z Roeívalovy teorie (podle 10). Poměr celkového objemu dispergované fáze v к celkovému studovanému objemu V, je roven poměru součtu ploch průřezu touto fází, které vzniknou, jestliže vedeme rez libovolným směrem ve zvoleném objemu (•) к celko vé ploše průřezu A, tedy
- 15 -
v/У * а/А Srovnávali jsme tec! у pouze procento plochy z celkové ploch;; гези Д v závislosti na počtu měřoní* & tomuto účelu jsme pcažili zpřesněné metodiky, vypracované v ÚJV v oddě lení řvzikélní metalurgie, kde také bylatoěření provedena a zpracována (12)0 Aby se zajistila vyhovující reprodukova— teJpz^* a přesnost měření, převáděla se měření v každé» fra» zu lOox* Přitom skutečná ploch jednoho pracovního pole byla přibližně 0,08? mř při zvětšení 700x a 0,025 mm při zvět šení 1300x. Bylo tedy v prvém případě proměřeno asi 27 % plO» chy řasu vzorku o průměru tablety 6»3 mni a v druhém připadá* 9 %* Pracovní parametry přístroje byly nastaveny tak, aby se při měření registrovaly všechny řezy рогу в průměrem větším než 2л1» při zvětšení 700x a l»3/*«při zvětšení 13ÓQfc« Tyto hodnoty byly nastaveny empiricky vizuelním srovnáním a projekcí na obrazovce» Jde v podstatě o určitý kompromis při měření, nebot by sice bylo možno registrovat рогу в pr6měrem menším, ovšem znamenalo by to, že by se zároveň větií plochJprojevovaly výrazněji a měření by bylo zatíženo vel kou chybou na straně velkých póru a hlavně shluku drobných pórů, které se totiž pak začínají projevovat a registre/at jako jednotlivé makropórye Za výslednou hodnotu plochy řezu póru и daného vzorku byl vzat aritmetický průměr hodnot získaných při všech 100 měřeních. Jako ukazatel přesnosti byla pak pro tento arita*' tický průměr určena střední kvadratická chyba aritmetického průměru, vztažená na aritmetický průměr a vyjádřená v %
<J
s
у. I
7 — — • -*- • 100 /%/ n (n-1)
kde x^ je odečtený údaj na přístroji pro dané pracovní pole9 x je aritmetický průměr odečtených hodnot n je počet měření»
16
Tato chyba může sloužit kromě své prvotní funkce - vymezení přesnosti - také pro posouzení nehoaogenity у rozložení fáze, nebot při méně homogenním uspořádáni po' rovitosti bude chyba větší při zachování ostatních parametru* Přitom je v Sak třeba uvážit ještě vliv makropórú, které ее svými rozměry liší od průměrně pórovitosti vzorka až o něko lik řádů. Nevyhneme-li se při standardním výběru pracovního pole takovému místu, dosahuje chyba značně vysokých hod not а г celkového výsledku nemůže рек být patrno* sda jo ta to vysoká chyba vyvolána nehonicgenitcu v rozloženi pórů nebo náhodným výskytem velké dutiny, trhliny a pod* Z tohoto dů vodu bylo nutno při standardním krokování v ně^a^JLI^a ^Hjpa4aeh vynechat určitou měřenou plochu obsahující ртегё' %&ЬЩайах>~ póry enormních rozměrů. ' Výsledky měření provedených na dvou sériích vaořků jéoo uvedeny v tab* б* 8 a 9 zároveň s hodnotami porovitoati urče nými z geometrických rozměrů* Prvá skupina vsorkft (tab* б* в) představuje vzorky stejného typu jaké byly užity v tab* б* б) druhé skupina jsou vzorky jejichž řez je znázorněn na obr* 6* 12 (12 vzorků a pojivy + 6 vzorků bez pojiv)* vmhledem к tomu, ze šlo vždy pouze o měření jedné tablety na jednom řszu, je v tabulce uvedena hodnota hustoty určené ж geomet rických rozměrů pouze u této tablety a může ae v některých případech značně lišit od hodnoty tabelované v tab* č* 3* Výsledky prvé skupiny měření svědčí pouze o řádové shodě obou metod* zatím co shoda výsledku druhé akmpiny je ve většině případů podstatně lepší. Je ovSem třeba připome nout, že měření prováděná na Quantimetu jsou časově astrem* ně náročná* Ověřovali jame vliv počtu měření na výaledek tak*. že jsme tledovali poklea chyby ae stoupajícim poetem ňafa ní. Několik vybraných vzorků je uvedena na obr* ě* 14 a fo tografie těchto tablet v měřeném řezu na obr* 6* 13* Z obr* č. 14 je patrné* ře 20 měření je zcela nafloatměnjiai a Še teprve po 60 měřeních jsou změny v chybě m přltývajícim padtem měřeni přijatelné* Srovnání obr* č* 14 a 13 mtesttje také dobrou korelaci mezi dosaženou chybou a homogenitou; čím
- 17 -
vyšší chyba, tím menaí homeg nity vzorkuc Tento závěr nelze ovfíem brá ; zcela mechanicky? nýbrž vždy bade třeba doplnit výsledky r.ěřenL ne Quantimctu E.etalogrMÍick.yro studiem celé ho výbrusu, aby bylo rrožne provést ř&dneu interpretaci» Podrobné studium mikrovýbrusů tepelně zpracovávaných materiálů však ukazuje ještí jeden záaať.ní nedostatek Quantimetv íebr. 6. 15)с Vedle poměrně početně menšího množství pórů o velikosti na:.i výše uvedenou nejnižší hranici existu je v těchto materiálech značné množství mikropóru o velikos tech menších než. je tato hranice a tedy neregistrovaných. Z hlediska určení celkovtho objamu pórů a pórovitosti je ten to objem sice zanedbatelný, aelze to však říci z hlediska studia radiační stability a úniku štěpných plynu* Tento re lativně nepatrný objem mikropérů představuje ovšem poměrně velký vnit:/*ní povrch, jímž budou plyny difundovat do peru a difúze bude tedy probíhat podle zcela jiného modelu, než jekby by" с možno teoreticky předpokládat při takovém rozlo ženi velikosti póru, jak je určeno z měření na Quantimetu. V současné době věak pracoviště íÍJV nedisponuje žádným ta kovým zařízením,které by umožnilo studium rozložení mikropóru ,x>d uvedenou meze Významným výsledkem, jehož bylo dosaženo, je skutečnost, že n^byl pozorován růst objemu tablet pri vysokoteplotním ohřevu, jak tomu nasvědčovaly literární údaje, uvedené v prvé Časti této zprávy. Provedli jsme analýzu řady vzorků před i po tepelném zpracování na obsah zbytkového uhlíku reap, karbidů (srv. práci 4 ) . V Médném případě nobyl nalezen obsah uhlíku vyšší než 50 ppm0 ííení třeba uvádět konkrétní hodnoty, nebot citlivost metody tak jak byla vypracována, nedovoluje zcela spolehlivě rozlišit na př. mezi 20 a 30 ppm, avšak zcela spolehlivě určí zda vzorek obsahuje více nebo méně než 50 ppm. Svědčí to o tom, že z hlediska obsahu uhlíku byly naše typy materiálu zcela vyhovující»
Z á v ě r y lo Při vysokoteplotním zpracování slinutých tablet UO^ v rozmezí 1700 - 2200°C bylo zjištěno, ie rust zrna lze sice popsat empirickou rovnicí 2) - D = к t , že však hodnoty exponentu n se liší 06 podobných hodnot získaných na těchže materiálech, lisovaných bez cojiv. Použití pojiv bez předchozího sušení prášku před liso váním vede však к značné vnitřní nehomogenitě tablety pro jevující se jako nehomogenita rozložení pórů i jejich veli kostí a z toho V$Í'4*'?'л ^ nehomogenita zrnaa Z tohoto hlediáa se ukazuje nutným studovat uvolňování štěpných plynu z těch to materiálu a porovnat je s materiály lisovanými bez pojiv* 2* Otázka kvantitativního hodnocení porovitosti těchto materiálů zůstává problematická« Výsledky dosažené pomocí lineární analýzy na Quantimetu nepopisují exaktně vzorek, nebot Quantimet může pracovat pouze v určitém rozmezí ve likosti pórů; jestliže je toto rozmezí příliš velikés dochá zí bud к snížené registraci pórů malých nebo naopak ke z>výšené registraci makroporů, nebot shluk jemných pórů se pak re gistruje jako velký рог* Navíc je spodní hranice registrace mikroporů příliš vysoká a i když celkový objem mikroporů o velikosti pod tuto hranici je malý, bude jeho přínos z hle diska úniku štěpných plynu ps^^ý.. Osvědčilo se stanovení porovitosti vzorků z procenta plo chy řezu pery ve výbrusu z materiálu slinutých na vysokou hustotu (^. 95 %) v případě, ^e se jedná o póry uzavřené, avšak výsledek nelze hodnotit mechanicky, nýbrž je třeba současně porovnávat plochy výbrusu a provádět komplexní me talografické ohodnocení*, 3* Obsah uhlíku ve studovaných slinutých materiálech nepřesahoval hodnotu 50 ppm a další vysokoteplotní zpraco vání nemělo za následek zvětšování objemu pórů o Znamená to tedy, že z tohoto hlediska je uvedený minimální obsah zbyt kového uhlíku 50 ppm dostačující. Ve studovaném časovém rozmezí (1/2-8 hod.) a teplotním rozmezí (1700-2200°C) nebyl také pozorován vznik a segregace další fáze»
Tabulka č» 1 /laetnosti výchozích piášku U0 2
Výchozí inater: ál
redo
teplota
měrný pci?rch
označo
АШ - 1
4GC-óX-$?C
eu-
J-16
ADU - 2
vC0-6C€-&0C
1.72
J-2
АШ - 3
700
9.29
X
Vzorky AJU (polyuranan amonný) byly připraveny srážením z roz toku dusičnanu uranylu čpavkem; vzorek ADU-l měl měrný povrch asi 15 ш*"/з, vzoreJc ADU-2 asi 30 IU /g. Coa byly redukovány v tiísegmentové peci s teplotami redukce uvedenými v tabulce; vzorek ADU-3 byl srážen v JÍAPE při pH = 7 teplotě 7C°C a byl při filtraci promyt do negativní reakce na nitrátové ionty»
Та о ul-i.fi Со 2 r?<"!(EÍtiky pi. jCprav;/ эХлг-Н, : ch t a o i o t
jftalerr.ál
teplete slinutí o,,С
?. n o v a c í v.ls.v. .Íip/Ci2" T^>._Í
T^-iru pj slino. Li ДОС*
J-16
IpCC
1
X
1600
5
J*2
1600
i? . :SL.*=--ÍÍ_«J» ~. . rcci^sasf.льС*а
1 hod-, v^árl
pii. 50*>°СЭ
Tabulka č« 3« Objemové eměny po slinuti a po vysokoteplotním Materiál J-18
áQ
Pojivo
d1
FtfA
40,3+4>,*b . 89,5^0,8
РШ
41,8+0,5
94,8+1,0
170СГС 3,3
з,в 3,8 1,6 0,6
г»о
РЧА
Íi4,2+C),5 5*»*+9*2
90,3+0,7 93,9+0,7
4,0 5,0 6,0 Г Ч9 4,1
J-2
FfA ива
58,310,6 «0,3^0,5
91,3^0,8 9з,г:о,8
•и»
#*»»
1800°C
ohíevu l;oo°C
4,5 4,5 5,0 0,0 1,5 1,2 3,6 3,8 5,1 2,9
7,7 7,7 8,2 0,4 2,0 1,1 5,4 6*г>
2,9 -í.7 4řl •3$ 1 2,6 2,7 2,9
5,4
?,о 3,5
-
2200 Q C 5,4 4,7 1,2 -0,1 -0,6 4*1 5,4 5,'3,1 3,-3 3,7 3,6 4,4 3,6
з,о «и»
3,0 2,5
Chyba po atanoveni hustly * G vysokoteplotním ohřevu činila u vSech veorku asi • 1,5 *.
T a b u l k a č<> 4° H u s t o t a t a b l e t u r č e n é a ) z r o z m ě r ů , Materiál J-18
Pojivo ±>VA
РШ
X
PVA
PEG
о—2
b)
p^y^is.**tricky
1700 a % b %
1800 a x b %
1900 a % b Ъ
2200 а >; Ъ
93,3 93.2 93.3 95,4 95.4 96,8
96.4. 96,3 96,4 96,3 96,3 96,2
94*0 94,0 94,5 94,8 96, j 96,0
96,6 97,1 97ř4 96,2 95*8
97я2 Л»2 97,7 95,2 96,8 95» 9
97.9 9^2 98,1 96,3 9tí, С 97,0
94,9 9i,6 94,2 96,0 94,7 94,2
97ř ? 9Й3 3 9í3»5 95,9 9ó„6
39,5 Ь9 Э 5 B955 94,6 94,8 94,8
•:£.* 9M: 96,4 ^u, 5 9b, 5 jo»1?
94,3 $5*3 УО^З 96,8 97.2
95.4 9i>4 97,3 97,1 9733
93,9 94sl 9i>,4 96,8 96.7
~ 96?, 2 97,4 97?0
95,7 96* j 97» J 97,4 96;6
97,5 97,/;. 9о<Д 97,1 -Í8. 3
94,4 _.: ř ? ^!> s 0 97,0 97,7
97,3 97,6
90,3 i.,, 3 90, j 93,9 vn.-í
95,1 .;,,,,. 9>,л. 96я5 9*\ *>
С}'
О"-,
' (-
'.'-
х'УА
—
—
РШ
-
-
,*Н
Р
94,о 95,4 94,4 96,4 96,5
•-'•*
9o ť , •{ 9t>,8 97 й О -
у л
"'
-
:
J.';
— -
>
.';''•'
;
"
-*%9 95,7 94,9 96,7 96,7
•-»
Á,
•
;
:
zij-i9ь,6
předslinování a *. b %
"
"'
-•
•*• -
••''•
Tabal
óvislost
Vzorek
J-18
Pojivo
i?-;
*»
PEG .?VA r,
'*^
e:ipc ,ел : ,и' т 3 t e p l o t ě
M ,3 ř' \J f
ř * Г
W O '/Ví
1Ъ:_г FVÁ
0
190C
2200
0,Й'7
oas
С «14
!.' л í: ^
0.41
Co71
0 o í- ?
C4^
':..• * .i'.4
0
:P
7
v o 35
ОоЫ
Co3
Oo39
Co39
Tabulka č<> 6 Porovitost tablet U 0 2 určená
lineární analýzou, z geometrických
rozměra а z plochy prQfezu pórů.
Tf*. «i
Ce
objo póru z linoanal»
p0rOVÍtO8t
z rozměru
2
3 4 >
6 7
e 9 1С ii 12 13 14 15 16 17 IS 19 20 21 22 23 24
23 10 24 28 18 4.5 29 8 22 23 25 17 S 11 7 7 12 25 24 14 34 39 5 15
z
%
%
1
plocha ,pruřezu póru
S„7 11,2 8oi
8*0 9*2 2о£
7.3 0
1
0 1
5o0 4ol 5-2 4*7 12*7 9«8 8.1 ICol 2e8 llo2 6.8 4o8
4Л 3.4 8.3
Měření provedeno ve STUM Praha.
9*85 10 • 25 I60IS 19.39 20» 50 5.66 24.65 3.72 *»
13.92 16.00 15.39 7.19 8.39 5.0 6.6 10.4 16*8 11.8 5.5 20.3 20.7 2.9 7.1
со с
2.3
з9с 3.1
з.в 4.9 3.3 7.1 2*2 4.7 3.4 2.9 2o5 2*6 3.0 2.3 2.4 6.0 3.0 1.2 3.4 4.1 3.5 2.9
Tabulka *• 7 Stanovení pórovítoati po jfdaotlijýeb aiřaaíeh pomocí lineární analýzy a s plody řasa pórů (vsortk 8 tab» 6 ) čoměření
1
2 3 4 Ъ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1-20 znovu 20 měřeni dtto 1-60
pórovítoat stanovaná г lineární analysy ploch/ prtkrasu pórů %
*
5.0 12.3 9.5 9.1 8.7 8,8 3.7 2.7 6.5 8.3 6.7 3.0 2.2 6.3 5.2 9.2 12.9 7.3 8.6 4.1 7.2
4*93 2.85 5.16 4.5в 5*57 4.39 2.96 1.36 5.67 4.11 2.70 1.63 l.OC 3.58 2.73 4.78 5*72 3.80 4.60 2.31 3.72
8.0 4.5 7.0
-
5*86 •
Z
7o7 S.O 6o9 6o9 6o3 6*8 7o0 7.8 6*0 6.7 8«5 7.8 6.4 7.8 7.0 7.1 7.0 7.0 7.6 7.6 7.1 6.0 4.9 5.2
Ifiu
bycmici:l
,t-í
• •c-'xr/f.'iosti »И:и :•;,:..'. i i . i-': stanova: .-s £eonet: re-: ačr$ a a ••:• ;a-.' . ic-;."iy řezu- \ oř o Jíi: . c - r *
vzorek
роге v: tc эг
С:
; - Т 1 1 Д 1
ploe isi po u
chyba
í)
JP
poií?: póru cfc, C©
^.
Ш
VlupU"U
' ^ ; <J!
J...> o :?JL
i í X ?
? ,'
iC6-
6 1,:
c. ; 81
6613
10c &
5-8:5
.:*25
p3t2
5 Л;
2*90
5692
б 90
1*83
Ж4
6.013,г
» з » ^ » . a r p w _ u * . * • ! ^í»r•
Měření ^s;v;a převedena v Úťnr-OF
í
Tabulka с* > 9 Sr rovnání porovitosti tepelně zpracovaných vzorku etanovené
и geometricky-'h rozměr б л z procenta plochy i зга póry»
Vzo2*3k £<>
te Я Ota
>c 1-18 PEG
o-ie
FVA
Х-ПЛ
X-PVA
j-ie
X
doba hed o.
1ГС0 1700 1900
1/2 8
1700 1700 1Ю0
1/2 8
1Ю0 1700 1-.Ю0
1/2 S
1"00 Г 7 00 1900
rroo
p l o c h u póru
chyba
%
%
pórovitoet z rozměru
5o47 5 o 82 3o22
2,93 3»3S 7oC8
5X2 Vo37 3*95
5o60 6o:4 *«76
3.32 2«9 1.12
3.99 3.08
3*61 2 о 48 1*0?
1/2 8 8
3 o 23 2*10 7*52
4.39 5.07 3 *i-0
5o64 ЗеЗО 2.36
1700 1.Ю0
1/2 6 8
lo61 lo39 2o97
3.74 ;»;>4
2.34 1об8
3.37
1об5
lř'00 1"C0 1900
1/2 8 8
2.99 3e06
4 o 3-3 3o34 3.66
5.0
o
с
;
"52
% с :>9
<ж?
6o71 J ©CO
4 с. 94 3 ©o2
2.02
3.1 в>
Literatura 1, H. Landsper*kýs í.j, Podéat, Zpráva ÚJV 2464 Ch 21 K. Landsperský, I, Vaněček, Zprava &JV 2372 M 3. !L Landeperskýs Ir Vánoček, Jaderno energie (zasláno 4o 5o 6o 7»
к publikaci) H» Lancisperský, Fr.» škvor, J, Hezucha, Zpráva ŮJV č. PKP 15/70 3„ .'.'rar.cois, G. ^urfca, u» Delmas, II* Int. Powder KetConf-,, Prague 1960^ Acadenia Praha, 19 66 le Aiíiatc, R.I.«л.Colombo, J* Nucl» í/.at, 11/3/, 348, 1964 I» Amato, IJ. Ardizione, í. < Ravizza, J, Xucl» Mat, 21, 88ř
Ш 7 8o I, Amato, rí-í.. Colombo, J, Nucl* -at, 10/3/, 261, 1963 9» H, Landsperský, L. Podset, J<. Vachuška, J. Bezucha, správa &JV 2146/Ch 10* J. 3ockstiegel, Zt iietallk, 57/8/, 647, 196b 11 o J. Veselý, soukromé sdolení, SVÓM Praha 12* L. Jurkech9 V* Pavelec, Metalografické vyhodnocení tablet J0 2 po ocí QUxVI-iTIbiSTUo Interní zpníva ОРЬл
Se zna& vyobrazeni Obr,. 5. le Obr, Obr. Obr. Obr«
б0 $• Se c.
Vzhled vyleStě^é* plochy výbrusu » trhlinami u vzorku vysokoteplotní zpracovávaných 2* Porovitost ostrůfhсvitého charakteru 3o Inkluse 0 vysokou luatotou 4« Styk oblasti vysoké a nízké porosity *5, Výbrus tablety sllcuté z materiálu obsahují cích částice elinující již při preparaci práškového
uo 2 Obr, Obr. Obr* Obr*
5, 6, £<, 7o 5* 8» с* 9<
Obr. S*10« Obr* 5olle
Obr. ёо!2* Obro So13o Obr. £*14« 0br« 5.15*
nehomogenní zrno; Výbrus ze dvou míst téže tablety Vzhled styku mezi oblastmi 8 velkými a malýsl zrny Ruet zrna v oblastech a lokálně zvýšenou porožitou Trhliny v tabletách vzniklé při vysokoteplotním ohřevu Ruet zrna v okolí a akr oporů vzniklých před vysoko teplotním ohřevea Závislost log /D~-r~ / na 5aee a teplotě a/ J - 18 b/ X X 1700°C — — — bez pojiv PVA O 1800 ~ - —-• — V" 1900 - » - « - - PEG O 2200 беа tabletou vzorku J~18 a Z teplotně zpracovávaných při 1700 1900°C a pojivy a bez nich Rozložení pórovitostl na řasu tabletou Poklee chyby měření se vzrůstajícím počtem měření Mikropory o rozměrech *Cl-2 Ад» v tabletách,
\
OBR. 1a.
OBR. 1c.
I
OBR.U.
ч
0BR.2
OBR. 4a.
oa&. 3.
•
•>л
• ' , .
•
•'••
.
•
»
«
.
•
*
^
«
-
*
• . . . . - ' , - 1 ч','
• • л* > V 4 - * • > v ** U'«a1--
ť-
Kr>^'^;^
I \
\
f
;•••••••:<••.
ш
»^*Ч* 7т
ьь^л^й.?^-Д^.^.-.Т^.^>Л ívCv i
л\
>'.'•' -У*--•'•Х- •'?•'•
Г*ЩЬ£*'-1^*2
•••*•. : > ' v - - Г О ; . - ; - - ' . •;••*-:;•••-'
.; •
* ^ Ш Й ; *
» -, :. • * о • -; • •» \ « í . г=- л , J-**9«
• » * ' « 1
... » •
" »
*
• .
.
; •
л
.•.«•/?««.» -»>
* « • - . -
; •
.
- ^
- - . . • ? . • v. .
.
•-
•
•' » .
*
• • . • • » '
• • • • # ,
'•'»- <• v'» / г ; -• -. = ., •.- л,- , r • ' •••••'.
OBR ЛЬ.
I
OBR.6 b.
OBR. 6a.
OBR. 7a. 400
OBR.7b
*
OBR. 8 400 v
4
9\ ""
чл
"
;И1 £;•••*
DB/?.'9 a'.
OB/?. 96. 400 ,u
ч/..л;-^^;>о
v>:..\*;
OBR.lOa.
OBR. 10 b.
A*.*
Г
X
*
• -
vi v
. -
-
•
. • 4* - . •,
i- « •'•'.
x• . • X •4.
*
-
„'
•
•
.
••**:
'
?:
* •
• '
' * .% v
:•-,
ÍHkfie&£&&iiJÍUřf**Jtiir&JÍ&e£
OBR. АОс.
400 P-
OBR. 10 d.
' iiál
т ci
CS
t
§» 3.0
25
OBR.
I
4.5
/
У
'
/
У х 15
2.0OBR.
2.5 a.
log t
J 18 1700°
1900° 8h
PVA
I PEG
X
PEG
i
™ 6,5mm 1
08R. 42a.
J
18
X
О
•ч/
6,5mm
OBR. 42b.
X . PVA 4ЭОО*~
*&
А mm
OBR. /За.
i> 48 4900°.
.
рм
\
ОВК.Ш,
f mm
-4
У i 8 . PEG 430O* _ M
4 mm
л v.. .-Лч.:- , • í. i-K. v:ř:.ř>-í-'\>:--'^- ч?
/ ^„v-v^^-vv^r ^ ч ^ Л ^ ; .. *....-
ОвЯ. /3c.
- •..,w.;;. •=•-. •-..••:;-•.
- -••- -.-v;;,. ..^
- PEG
X
490Ú'. 8к
К mm •-. j ' - " Л " Г *
ft*1...;;;
•*••
'•-••
" * V
" • ' i '•
'.
^.V> •
-
•
.•*
•
•
' . . - ' • • ' . . . ' • • '
•••
'
:
•"•
* • •
' • •
• • . . . -
•
:
у *
-
>
,
*
.
'
А.
• :•"•
•
•
*
-
•
•
. .•»
. .•
V v -
•
. .
»
. .
•
• •
: • • . •
•
••' -
".-.••-
r ?• - л > •.-.-.•
• •
•-.•'•
'.*••.••:
/ ^ . . ' л ^ ч а
'
*
•
ж #
•
ШШ—-*
•.•:'•
•**. - . ••.:%i. '•'•¥»
' . . - Г - . * . ' У . : '.-< .
•
*
••
-
• *
*
Sv: SŇ-.V
••2>Г;\.
ÍUsiUtU
fr, ...
. v*,..- .
:\
•o
-9».*'?-Ч.
..У f
#
. - .
•
V. ..:
• • - , . ' . 5 . •;.;.
- j r t . . ' . :•«•&&*•
РЕЯ^'-Г- 7 *" "^•-*>-
'-'«í' . "...' * ;• .•_• »
-^Шйй!!
v
h*7--'••'<•.**••£.•%:.:•••••
v. ••«*ť " -. :VZÍM**A
*.'••'-''
• »' • ч - ; ' • • * • - * ? » • » • '
U "
Kíiíriáiit»--. v-*"-»
i-:-v Л / -Л- ч •••-•--: - . . ш ш к
•#.
У
•
ř i v . . * . - . - . :• „ •.••:<.•••.•»,•.•...•
'' V
•
•?-'"'i'f
.'"i—- *
*л ' . v
•
1
-
>
'"•
'
Í*.:.-:''.."
>
г.-
•
•
* • • • • :
• • „ ' • • : -
: - , v - v • : - . - .•*»•'•
•-.-.;.•••.
r--.3.'.*:•.•••-.i ^--- ' v '
• -
'""*
."• »•" . ;
':••.. • c - y ;• •л-:у.--.. 1 . ч ;.
. - • *
• • • I V - .
''•:•?• й
t :••-
-••.•.•;•.
,•?,'..•.•,••:•••
С - - i - v . .
.•-.••.•:
- • • -
«
^
.'•
'..
ч• • : . - . :
-.v...
• • - . :
•;;-vvv^í^ - ^ -,.:/.'..í/->-..V.;--''-.v'^4^ v;;'...Ví-.,... v .,-•;
r-;-••.••-••'• - * г Ч : ?*",•'•- V--V--4-.v.v:..^*v- ^% v'f.'.?4:V-.-^--.."'-v';--:: '*?
.- • -v, ' ^ v •• -•*:•*? . . .•"'.:^i.--
Í V ••••••••
> ^ : : - » ц
hf *:•:•.у r:•••/.,.<л>•;..
- ^ : Í V -v.-f.: .-•:-• • .•"."•- •••v '•:'•••.•• *• : •
š f c . ^ v - v í - ' " . ' . - - - ' - " ' . - 4 - ^ • ^ • • í * ' * . ' . . ^ - - ' ' > *-.^5ř
/ ' •-..-• .'> V 4 . •••;•..•> • •.v... 4 '. -
^
л
5=-, ':•••>:
• • : > • . - • ' • . ' • i . - , - * " . ••/•' •-••••
•-*. -O-:: ' • , / / ' ' o r < ' - . : . ' ^
• • - ' • . • v . - - - - > - • * >'»- '->г.\-.>.''.-' v
| v 0 , v :-,v . ; •••':-..-Í ••-;;••". V - . X Í
• * ^ -.•:• v;,-. .••,'..•;• •;•:* c / 4 - . ' v
v
|-^;'v-
: ,ť »: ..,.•';
•.
03Л. /3«V.
.,•'•./-\-.
•'?».-•.;;•.•. ЛЛ^ ; -:
A;-::
о
20
АО
60
OBR ЛЬ.
SO
100 п
•' К: Г •' :*
•
*
••:
.
*
\
t
•»•«
.
•«*? '"•
. V . •
\. .v• • ,
. . .
V
•<**.• " . \ ; f W
*
. Т-
*Г > . ř -
• 4 " %
,•
*
*
•
I
'
•' > , ,
:*
.%
OS/? .45.
'• "'
» I- 4 —<^Ь •"• •
