ВПЛИВ МоО₃ І РОЗМІРУ ЧАСТИНОК ПОРОШКУ TiO₂ НА ФАЗОВИЙ СКЛАД ТА ЩІЛЬНІСТЬ ТАБЛЕТОК ТИТАНАТУ ДИСПРОЗІЮ 

Анотація

Важливим технологічним завданням є розширення номенклатури вихідних матеріалів для синтезу нейтронопоглинаючого матеріалу реактора ВВЕР-1000 — титанату диспрозію, встановлення способів та оптимізація режимів виготовлення порошків і таблеток з характеристиками, що відповідають певним технічним вимогам, перш за все до щільності матеріалів та їх структурно-фазового складу. Експериментально досліджено вплив легувальної добавки МоО₃ і порошку TiO₂ з різним розміром частинок на щільність та фазовий склад таблеток титанату диспрозію (Dy₂O₃ x TiO₂). Використано порошки оксиду титану двох марок: зі сферичною формою частинок діаметром від 10 до 30 мкм (марка ОСЧ 7–3, ТУ 6–09–3811–79) та нанорозмірний TiO₂ з середнім розміром частинок ~ 63 нм (виробник “China Rare Metal Material Сo”, Китай). Показано, що використання нанорозмірного TiO₂ призводить до інтенсифікації спікання таблеток, досягнення щільності 6,9 г/см³ і формування однофазної гексагональної структури при температурі 1650 °С. Використання крупнодисперсного порошку TiO₂ не сприяє досягненню високої щільності спечених таблеток і повноті синтезу титанату диспрозію, оскільки в синтезованому матеріалі при найвищій температурі спікання (1650 °С) залишається значна кількість проміжної сполуки дититанату диспрозію (Dy₂Ti₂O₇) і вихідного оксиду диспрозію (Dy₂O₃). Показано, що введення МоО₃ інтенсифікує процес спікання таблеток, підвищує щільність таблеток до 6,7 г/см³; формується однофазна кубічна структура типу пірохлору незалежно від марки порошку TiO₂. Одночасне використання нанорозмірного порошку TiO₂ з легувальною добавкою МоО₃ сприяє підвищенню щільності спечених таблеток титанату диспрозію до 7,1 г/см³ і формуванню однофазної структури типу пірохлору.