pu在gd2zr2o7基质中的模拟固化:(gd1-xcex)2zr2o7+x的热物理性能研究

采用高温固相反应,以naf作助熔剂,在1000℃的温度下合成了锕系元素pu的模拟固化体(gd1-xcex)2zr2o7+x(0≤x≤0.7).研究了模拟固化体的物相、热膨胀系数(tec)、热导率(tc)随温度及组成的变化规律.粉末x射线衍射(xrd)测试结果表明:gd2zr2o7基质本身呈弱有序烧绿石结构,而用ce4+取代gd3+的模拟固化体都呈缺陷萤石结构.(gd1-xcex)2zr2o7+x的ce(3d)x射线光电子能谱(xps)有六个峰,结合能分别位于881.7,888.1,897.8,900.4,907.1,916.1ev处,与ceo2的xps图谱非常相似,说明ce为四价.随着温度的升高,所有样品的热膨胀系数总体上呈增大趋势.在室温至750℃附近,大部分样品的热导率随温度的升高而降低,之后热导率又呈小幅上升.在相同温度下,固化体(gd1-xcex)2zr2o7+x(0≤x≤0.7)的热膨胀系数及热导率随组成变化呈相同趋势:在0≤x≤0.1范围内随x的增大而增大,随后在x=0.1-0.7时逐渐减小.