通过对经超临界二氧化碳(Super Critical Carbon Doxide,SCCO2)处理的铀样品在60 ℃和70%相对湿度大气环境中腐蚀增重速度进行测量,研究了SCCO2处理对铀样品抗大气腐蚀性能的影响,借助俄歇电子能谱和X射线衍射等表面分析方法,对经过SCCO2处理的铀样品在表面的结构和化学成分进行了分析.实验数据表明,在10 MPa、60 ℃的SCCO2中浸泡处理3.0 h和4.5 h后,铀样品的抗大气腐蚀速度都较未经过SCCO2处理的样品有明显的减慢.SCCO2压力参数影响的实验结果显示:同样条件下(60 ℃,3 h),10 MPa SCCO2处理的样品的抗大气腐蚀性能比8 MPa及15 MPa压力处理的要好;相同压力及时间条件下(10 MPa、3 h),60 ℃处理的样品的抗腐蚀性能优于50 ℃处理的.在所有实验中,10 MPa、60 ℃的SCCO2处理3 h后再于2 MPa的CO2中浸泡108 h,样品的抗腐蚀性能最好.AES分析结果显示,经SCCO2处理后,铀表层C、O含量比未处理样品高,表明处理过程中有C和O的引入;XRD分析发现,铀表面与SCCO2之间的化学反应在表层主要的产物是UO2.对超临界二氧化碳处理提高铀抗腐蚀能力的机理也进行了初步的探讨.
参考文献
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