Processamento de pós de Zircaloy por hidretação e desidretação e microestruturas de ligas de urânio-molibdênio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Dupim, Ivaldete da Silva
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76866
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Sydney Ferreira Santos
id UFBC_f678c6b2c015f4203ee76257a4c9925a
oai_identifier_str oai:BDTD:76866
network_acronym_str UFBC
network_name_str Repositório Institucional da UFABC
repository_id_str
spelling Processamento de pós de Zircaloy por hidretação e desidretação e microestruturas de ligas de urânio-molibdênioZIRCALOYHIDRETAÇÃO-DESIDRETAÇÃOLIGAS DE URÂNIO-MOLIBDÊNIOHYDRATION-DEHYDRATIONPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABCOrientador: Prof. Dr. Sydney Ferreira SantosTese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2015.Combustiveis nucleares baseados em materiais compositos obtidos pela dispersao de ligas de uranio em matrizes metalicas sao alternativas interessantes para o avanco da tecnologia de geracao nucleoeletrica. Ligas de U-Mo tem grande potencial para serem utilizadas como elemento combustivel nos combustiveis tipo placa e as ligas de zirconio, como o zircaloy-4, como material de matriz e revestimento. A fase ¿Á do uranio e isotropica e garante estabilidade mecanica e termica ao uranio em diferentes condicoes de operacao, mas essa fase apenas e estavel em altas temperaturas. A adicao de molibdenio tem se mostrado eficiente na estabilizacao dessa fase em baixa temperatura e o zircaloy-4 possui caracteristicas interessantes para a industria nuclear, tais como alto ponto de fusao, alta condutividade termica e baixa secao de choque de absorcao de neutrons. No presente trabalho, foram estudadas rotas para a obtencao de pos de Zircaloy-4, sendo esta uma etapa muito importante para a fabricacao de compositos de combustivel nuclear tipo placa. Estudou-se tambem sintese de ligas de U-Mo, com estruturas ¿Á por rotas de fusao, sendo investigadas as composicoes U-7%Mo, U-8,5%Mo e U-10%Mo. Essas ligas foram fundidas em um forno a arco e de inducao e tratadas termicamente para a estabilizacao da fase ¿Á. Os resultados obtidos mostraram que independente do processo de fusao e da composicao das ligas, e necessario um tratamento termico para a dissolucao das dendritas e homogeneizacao das ligas. O tratamento termico seguido de tempera se mostrou eficiente para a estabilizacao completa da fase ¿Á para as ligas com adicao de apenas 7% em peso de molibdenio. Por outro lado, o tratamento termico seguido de resfriamento lento conseguiu estabilizar a fase ¿Á apenas nas ligas com 10% em peso de molibdenio. As ligas com 7% e 8,5% de Mo que sofreram um resfriamento lento apresentavam uma fracao de fase ¿¿. Quanto a obtencao de pos de zircaloy, esta pode ser realizada atraves da tecnica de hidretacao, cominuicao e desidretacao. A cinetica de absorcao e desorcao de hidrogenio apresentou melhores resultados nas amostras laminadas a frio antes do processo de hidretacao. O tempo de absorcao de hidrogenio das amostras como recebida (770 segundos) e apos (18 segundos) diminuiu 96,75% quando hidretadas a 450 ¿C e 1000kP de H2. A temperatura de desorcao do hidrogenio das amostras hidretadas passou de 1000 ¿C para as amostras como recebida para 850 ¿C para as amostras apos 25 passes. Alem disso, o processo de moagem de alta energia tambem se mostrou eficaz para a producao de pos de hidreto. Os resultados e discussoes contidos nesta tese sao importantes para demonstrar a viabilidade de diversas rotas de obtencao de materiais metalicos utilizados na producao de combustiveis nucleares tipo placa.Nuclear fuels based on composite materials obtained by dispersion of uranium alloys in metal matrices are interesting alternatives to the improvement of the nuclear energy generation technology. U-Mo alloys have great potential to be used as fuel element in dispersion fuels and zirconium alloys, such as zircaloy-4, as coating and matrix material. The ã-U phase is isotropic and provides mechanical and thermal stability to the uranium in different operating conditions, but it is only stable at high temperatures. The addition of molybdenum has been considered effective for the stabilization of this phase at low temperatures while the zircaloy-4 has interesting features for the nuclear industry, such as high melting point, high thermal conductivity and low neutron absorption cross section. In this present work several routes for obtaining zircaloy-4 powder were investigated, which is a very important step for the production of plate type nuclear fuels. It was also studied the synthesis of U-Mo alloys by melting techniques. The investigated alloys have the following compositions: U-7% Mo, U-8,5% Mo and U-10% Mo. These alloys were prepared by arc and induction melting followed by heat treatments aiming to stabilize the ã phase. The results showed that regardless the melting process and alloy composition, annealing at high temperature is required for the dissolution of dendrites and homogenization of the alloy. The complete stabilization of the ã phase was achieved to the alloy with 7% Mo heat treated by annealing and quenching. The alloys with 7% and 8,5% Mo subject to slow cooling after the annealing showed of the presence of á phase into their microstructures. On the obtaining of zircaloy powder, it could be accomplished by hydriding, comminution and dehydriding techniques. Hydriding kinetics of zircaloy was faster for cold rolled samples. Cold rolling was also effective for reducing the temperature of hydride decomposition. Moreover, the high-energy ball milling process also proved effectiveness for the production of powder hydride. The results and discussions of this thesis are important to shed some light on the feasibility of the investigated processing routes for producing the metallic materials necessary to the fabrication of plate type nuclear fuels.Santos, Sydney FerreiraYoshimura, Humberto NaoyukiMoreira, João Manoel LosadaMachado, Izabel FernandaIshikawa, Tomaz ToshimiDupim, Ivaldete da Silva2015info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf105 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76866http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76866&midiaext=70070http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76866&midiaext=70069Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=76866porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-03-24T12:22:37Zoai:BDTD:76866Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-03-24T12:22:37Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
dc.title.none.fl_str_mv Processamento de pós de Zircaloy por hidretação e desidretação e microestruturas de ligas de urânio-molibdênio
title Processamento de pós de Zircaloy por hidretação e desidretação e microestruturas de ligas de urânio-molibdênio
spellingShingle Processamento de pós de Zircaloy por hidretação e desidretação e microestruturas de ligas de urânio-molibdênio
Dupim, Ivaldete da Silva
ZIRCALOY
HIDRETAÇÃO-DESIDRETAÇÃO
LIGAS DE URÂNIO-MOLIBDÊNIO
HYDRATION-DEHYDRATION
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABC
title_short Processamento de pós de Zircaloy por hidretação e desidretação e microestruturas de ligas de urânio-molibdênio
title_full Processamento de pós de Zircaloy por hidretação e desidretação e microestruturas de ligas de urânio-molibdênio
title_fullStr Processamento de pós de Zircaloy por hidretação e desidretação e microestruturas de ligas de urânio-molibdênio
title_full_unstemmed Processamento de pós de Zircaloy por hidretação e desidretação e microestruturas de ligas de urânio-molibdênio
title_sort Processamento de pós de Zircaloy por hidretação e desidretação e microestruturas de ligas de urânio-molibdênio
author Dupim, Ivaldete da Silva
author_facet Dupim, Ivaldete da Silva
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Santos, Sydney Ferreira
Yoshimura, Humberto Naoyuki
Moreira, João Manoel Losada
Machado, Izabel Fernanda
Ishikawa, Tomaz Toshimi
dc.contributor.author.fl_str_mv Dupim, Ivaldete da Silva
dc.subject.por.fl_str_mv ZIRCALOY
HIDRETAÇÃO-DESIDRETAÇÃO
LIGAS DE URÂNIO-MOLIBDÊNIO
HYDRATION-DEHYDRATION
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABC
topic ZIRCALOY
HIDRETAÇÃO-DESIDRETAÇÃO
LIGAS DE URÂNIO-MOLIBDÊNIO
HYDRATION-DEHYDRATION
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABC
description Orientador: Prof. Dr. Sydney Ferreira Santos
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76866
url http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76866
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76866&midiaext=70070
http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76866&midiaext=70069
Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=76866
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
105 f. : il.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFABC
instname:Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron:UFABC
instname_str Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron_str UFABC
institution UFABC
reponame_str Repositório Institucional da UFABC
collection Repositório Institucional da UFABC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813263935389827072

Registros relacionados