| Título da Dissertação: | Preparação e caracterização térmica e estrutural de cerâmicas UO2-Gd2O3 |
| Nome do Aluno: | Reginaldo Barco |
| Banca Examinadora: | Andrea Paesano Júnior (orientador) Marcos Antonio Zen Vasconcellos - IF/UFRGS Antonio José Palangana - DFI/UEM |
| Data da Defesa: | 30/04/2002 |
| Download: |  |
| Resumo: | Pastilhas
cerâmicas do tipo UO2-X% Gd2O3 foram preparadas por
sinterização dos óxidos precursores, urânia
e gadolínia, em atmosfera de H2-N2 , por 4h e na temperatura de
1.700°C, compactados na forma de pó a diferentes
pressões, nas composições X = 0, 3, 7 e 10% em
massa. As amostras foram caracterizadas por difratometria de raios-X e
por medidas de difusividade térmica. Os espectros de raios-X
foram analisados por dois métodos: ajuste individual dos picos e
refinamento através do Método de Rietveld, utilizando-se
o programa Fullprof. Por ambos os métodos, a análise
revelou que a sinterização, no tempo e temperatura em que
foi realizada, induz à difusão da gadolínia na
urânia, resultando num material no qual coexistem uma fase
urânia “pura” (UO2) e uma fase solução
sólida, (U1-y,Gdy)O2, ambas com a estrutura da fluorita. O
parâmetro de rede da fase urânia mostra-se ou constante ou
diminuindo com a concentração X, dependendo do
método de análise considerado. Por outro lado, o
parâmetro de rede da fase solução sólida
diminui quando X aumenta. A difusividade térmica,
α(Τ), foi medida através do método
“laser-flash”, no intervalo de temperaturas de 100°C <ou= T
<ou= 1200°C. A rotina matemática aplicada na
determinação da difusividade é feita in situ, por
um microprocessador integrante do difusívimetro utilizado, e
baseia-se no método de R. Cowan. A partir de α(Τ), a
condutividade térmica, k(T) = α(T) Cp(T) ρ , foi
calculada utilizando-se uma equação empírica para
o calor específico, Cp(T). Observa-se que a condutividade,
como comportamento geral, diminui com a temperatura de acordo com a
equação k=1/(A+BT), onde A e B revelam depender da
concentração inicial de gadolínia e da porosidade
total da pastilha, P. Esta dependência é tal que, para uma
determinada temperatura, a condutividade térmica diminui com o
aumento de X ou P. Em altas temperaturas, e para as maiores
concentrações, é possível representar a
resistividade térmica por R=1/k=A+BT-CT2, uma vez que ocorre um
afastamento de linearidade nafunção R(T) para aquelas amostras. |