2018年6月21日
一群研究人员Lobachevsky Nizhny Novgorod大学（UNN）- 包括物理学家，化学家和工程师 - 目前已采取联合研究试图克服处理钚和少数弧度（MA）在几年内占用的挑战。为此，它们已经基于矿物样化合物（特别是石榴石矿物质）分析复合陶瓷 - 金属（金属陶瓷）和陶瓷 - 陶瓷（Cer-Cer）材料。亚博网站下载研究人员相信，解决问题的理想解决方案是开发高密度陶瓷复合惰性燃料基质（IMF），用于焚烧钚并转化轻微的散光。
钇铝石榴石的晶体结构。（图片信用：Lobachevsky University）
据Ludmila Golovkina称，UNN固态化学实验室负责人，在核电工程中的应用中，矿物类石榴石陶瓷的所有益处都具有一些缺点，例如它们的低断裂韧性和低导热率。前一种缺点导致微粘接，其开发开放表面并降低陶瓷的化学（水解）稳定性。后一种缺点可能导致额外的温度升高，从而导致较低的化学稳定性。
在这方面，创建“陶瓷 - 陶瓷”和“陶瓷 - 金属”复合材料的想法似乎非常有前途。在这种材料中具有正确选择的组分，第二相（陶瓷或金属）可以提供导热率的增加和裂缝韧性的增加。
Ludmila Golovkina
在俄罗斯科学基金会授予16-13-10464“有前途的陶瓷矿物材料的亚博老虎机网登录背景下，具有改善和可调节的服务特征：开发，综合，学习，”一群由Albina Orlova的教授领导的科学家亚博网站下载UNN物理与技术研究所的固态化学和领导研究员，基于Y合成和分析了细粒度复合材料2.5n0.5AL.5.O.12.加入添加剂，如高导热金属（例如，钨，钼和镍）和具有低中子捕获横截面的碳化硅。它们通过使用在钇铝石榴石中掺入的钕来模仿陶瓷组合物中的含有含有的含有含有含有含有含有含有含有含有含有含有含有含有含量的含有含量。
Albina Orlova教授表示，开发了一种创新的化学和冶金技术并用于沉积生产的亚微米石榴石颗粒表面上的薄金属层。yabo214另一方面，采用高速火花等离子体烧结烧结粉末材料并合成陶瓷。亚博网站下载它是一种合成陶瓷和复合材料的缺乏技术，其涉及以高速率加热粉末，通过高功率（高达5000a）毫秒的直流脉冲，并同时施加所需的压力。
Lobachevsky大学科学家们详细研究了这种复合材料的高速多级烧结的特点。结果表明，烧结复合材料的过程由两个阶段组成：在第一阶段，致密化过程与材料的塑料流动相关，并且在第二阶段，它由于石榴石晶格中的扩散而发生。
Albina Orlova.
The study by Professor Orlova’s team allowed the production of “garnet-metal” and “garnet-silicon carbide” ceramic compositions with a high relative density (92%–99% of the theoretical value for “garnet-metal” and 98%–99% for “garnet-SiC” composites).
因此，我们可以确保复合材料的高硬度和断裂韧性，以及它们的高热理性质，特别是温度范围内的热导率接近这些材料在新的快中子反应器中使用时的经验。亚博网站下载所有其他情况相同，这将降低反应器操作过程中陶瓷破坏的概率和强度。
Albina Orlova.
在期刊上报告了研究结果亚博网站下载材料研究公报（2018，V.103，第211-215页）和亚博网站下载材料化学与物理学（2018年，第214页，第516-526页）。
本研究的后续阶段将分析新复合材料的辐射稳定性以及它们对热冲击的抵抗力。因此，研究人员将更接近设计一种基本上创新的技术，用于生产快速中子反应堆的燃料，并通过安全地从生物圈中牢固地隔离它们来克服高放射性废物成分的挑战。