New metallographic techniques for the examination of uranium, uranium alloys and uranium dioxide

• Published in: Journal of nuclear materials 1961-01, Vol.4 (1), p.90-99
• Main Authors: Ambler, J.F.R., Slattery, G.F.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0022-3115; 1873-4820
• DOI: 10.1016/0022-3115(61)90153-2

An attack-polish reagent has been developed for the metallographic preparation of uranium alloys and uranium dioxide. The reagent consists of a slurry of hydrogen peroxide (30 wt %) and 5 % γ-alumina. Polishing is carried out on a polythene lap covered with terylene velvet. This method has many advantages over the standard electro-polishing techniques used for uranium and uranium alloys. A new electrolytic etching technique described, for the study of the grain structure of uranium and uranium alloys using bright field illumination, provides a useful alternative to polarised light methods. The reagent is composed of ammonium persulphate/ glycerol/water. A new stain etch using hydrogen peroxide (30 wt %) has been developed for the general examination of grain size and distribution in uranium dioxide sintered compacts and is also ideal for studying duplex UO 2 and U 4O 9 phase structures. The etchant is a useful extension to the simple grain boundary etchants already available. The results obtained by these new techniques are discussed, using specific metallographic structures as examples. Un réactif de polissage-attaque a été mis au point permettant la préparation métallographique de l'uranium, de ses alliages et de l'oxyde UO 2. Le réactif est une suspension d'alumine γ (5 %) dans de l'eau oxygénée H 2O 2 (30 % en poids). Le polissage est réalisé sur un disque de polythéne recouvert d'un tissu en terylène. Cette méthode a de nombreux avantages sur les techniques de polissage électrolytique classique utilisées pour l'uranium et les alliages d'uranium. Une nouvelle technique d'attaque électrolytique est décrite qui permet l'étude de la structure cristalline de l'uranium et de ses alliages en utilisant l'illumination en lumière blanche. Cette technique fournit une solution de rechange bien utile vis-à-vis des méthodes basées sur la lumière polarisée. Une nouvelle attaque oxydante utilisant l'eau oxygénée à 30 % en poids a été mise au point pour déterminer la grosseur de grain et la répartition de la grosseur de grain, dans des agglomérés frittes de UO 2. Cette méthode est aussi excellente pour étudier les structures mixtes de UO 2 et U 4O 9. Le réactif élargit le domaine d'utilisation des réactifs attaquant les contours de grains dont on dispose déjà. Les résultats obtenus avec ces nouvelles techniques sont discutés en prenant comme exemples des structures métallographiques typiques. Es wurde eine Reagenz für die metallographische Präparation von Uran, Uranle