The sintering mechanism in [formula omitted]

• Published in: Journal of nuclear materials 1977, Vol.64 (1), p.57-65
• Main Authors: Bannister, M.J., Buykx, W.J.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0022-3115; 1873-4820
• DOI: 10.1016/0022-3115(77)90008-3

The effect of oxygen on the sintering kinetics of UO 2 + x (0.002 ⩽ x ⩽ 0.1) was studied using a dilatometer in which the departure from stoichiometry could be controlled and measured continuously during sintering. Isothermal experiments at 1000°C were combined with metallographic examination by replica electron microscopy to yield apparent diffusion coefficients from the sintering results. Sintering appeared to occur by a grain boundary mechanism, with a diffusion coefficient which increased linearly with excess oxygen content and had an apparent activation energy of 53 kcal/mole. L'effet de l'oxygène sur la cinétique de frittage de UO 2 + x (0,002 ⩽ x ⩽ 0,1) a été étudié en utilisant un dilatomètre dans lequel l'écart à la composition stoechiométrique peut être contrôlé et mesuré de façon continue durant le frittage. Des expériences isothermes à 1000°C ont été combinées à l'examen métallographique par microscopie électronique sur réplique afin d'obtenir des coefficients de diffusion apparents à partir des résultats de frittage. Le frittage semble se produire par un mécanisme de diffusion intergranulaire avec un coefficient de diffusion augmentant de façon linéaire avec la teneur en oxygène en excès. L'énergie d'activation apparente est égale à 53 kcal/mole. Der Einfluss des Sauerstoffs auf die Sinterkinetik von UO 2 + x (0.002 ⩽ x ⩽ 0.1) wurde dilatometrisch untersucht; dabei konnte die Abweichung von der Stöchiometrie während des Sintervorgangs kontinuierlich kontrolliert und gemessen werden. Isotherme Versuche bei 1000°C zusammen mit keramographischen Untersuchungen durch Elektronenmikroskopie im Abdruckverfahren führen zu einem scheinbaren Diffusionskoeffizienten für die Sinterversuche. Der Sintervorgang scheint nach einem Korngrenzenmechanismus abzulaufen; der Diffusionskoeffizient steigt mit dem Gehalt an überstöchiometrischem Sauerstoff linear an, die scheinbare Aktivierungsenergie beträgt 53 kcal/mol.