Chemical Stability Evaluation of Ceramic Materials for Liquid Cadmium Cathode

坩埚(大地测量学) 陶瓷 材料科学 化学稳定性 金属 锕系元素 化学工程 核化学 冶金 化学 计算化学 工程类
作者
Kwang-Mo Ku,Hong-Youl Ryu,Seung‐Hyun Kim,Dae Young Kim,Il-Soon Hwang,Jun‐Bo Sim,Jong‐Hyeon Lee
出处
期刊:Journal of the Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology [The Korean Radioactive Waste Society]
卷期号:11 (1): 23-29 被引量:4
标识
DOI:10.7733/jkrws.2013.11.1.23
摘要

경제적이고 우수한 핵확산저항성을 갖는 파이로공정의 핵심 단위공정인 전해제련 공정에서 U와 TRU를 동시에 회수하기 위해 환원전극으로써 LCC가 사용된다. 한가지 원소만을 회수하는 금속음극과는 달리 LCC는 전기화학적으로 U와 TRU의 선택적 분리가 어려워 핵확산저항성을 높이는 기술의 핵심이라고 할 수 있다. LCC를 담아놓는 LCC 도가니는 U나 TRU로만 전착되어야하기 때문에 도가니는 전기적으로 절연되어야 한다. LCC와의 안정성과 회수된 TRU 및 용융염과의 화학적 안전성은 물론 공정 중 전착될 수 있는 금속 Li과의 반응성도 고려되어야하므로 LCC 도가니의 소재 특성은 매우 중요하다. 본 연구에서는 $Al_2O_3$, MgO, $Y_2O_3$, BeO 네 가지 대체 세라믹 소재의 화학적 안정성을 $500^{\circ}C$에서 모의 LCC로 열역학적 및 실험적으로 평가하였다. 세라믹 기판 위의 LCC 접촉각은 화학적 반응성을 예측하기 위해 시간에 따라 측정하였다. $Al_2O_3$는 가장 낮은 화학적 안정성 갖고 BeO는 재료 내에 존재하는 기공은 접촉각감소에 영향을 주었다. MgO, $Y_2O_3$는 우수한 화학적 안정성을 나타내었다. LCC (Liquid cadmium cathode) is used for electrowinning in pyroprocessing to recover uranium and transuranic elements simultaneously. It is one of the core technologies in pyroprocessing with higher proliferation resistance than a wet reprocessing because LCC-cell does not separate TRU from uranium. The crucible which holds the LCC is technically important because it should be nonconducting material to prevent deposition of metallic elements on the crucible outer surface. The chemical stability is also crucial factor to choose crucible material due to the strong reactivities of TRU and possible incorporation of Li metal during the operation. In this study, the chemical stabilities of four kinds of representative ceramic materials such as $Al_2O_3$, MgO, $Yl_2O_3$ and BeO were thermodynamically and experimentally evaluated at $500^{\circ}C$ with simulated LCC. The contact angle of LCC on ceramic materials was measured as function of time to predict chemical reactivity. $All_2O_3$ showed poorest chemical stability and the pores in BeO contributed to a decreases in contact angle. MgO and $Y_2O_3$ have superior chemical stability among the materials.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Orange应助ccc采纳,获得10
5秒前
燕儿完成签到 ,获得积分10
6秒前
萧水白完成签到,获得积分10
6秒前
wlscj应助woollen2022采纳,获得20
8秒前
8秒前
缪甲烷发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
fxx发布了新的文献求助10
11秒前
研友_VZG7GZ应助淡定的电脑采纳,获得30
11秒前
小杭76应助wan12138采纳,获得10
12秒前
12秒前
开心灵完成签到,获得积分10
13秒前
研友_LJaXX8完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
李健的小迷弟应助yy采纳,获得10
15秒前
CipherSage应助仁爱的狗采纳,获得10
17秒前
17秒前
18秒前
脑洞疼应助星河在眼里采纳,获得10
21秒前
21秒前
Ciri完成签到,获得积分10
21秒前
电池博士发布了新的文献求助10
21秒前
WilliamJarvis完成签到 ,获得积分10
21秒前
二立发布了新的文献求助10
22秒前
浮游应助麻薯头头采纳,获得10
22秒前
Criminology34应助麻薯头头采纳,获得10
22秒前
浮游应助麻薯头头采纳,获得10
22秒前
浮游应助麻薯头头采纳,获得10
22秒前
23秒前
稳重的紫易完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
朝韵完成签到 ,获得积分10
25秒前
程子完成签到,获得积分10
25秒前
samskaras完成签到,获得积分10
26秒前
22222发布了新的文献求助10
26秒前
YujieJin完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
28秒前
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Petrucci's General Chemistry: Principles and Modern Applications, 12th edition 600
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5300615
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4448440
关于积分的说明 13845918
捐赠科研通 4334192
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2379428
邀请新用户注册赠送积分活动 1374534
关于科研通互助平台的介绍 1340164