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6/00/2 Cermet- und Dispersionsbrennstoffe
6/00/27 Systeme mit höherem Metallantei/
Im Rahmen der FR 3-Studie wurden die Technologie,
der Aufbau und die Eigenschaften von U02-Stahl­
Cermets zusammenfassend erarbeitet. Ei n entsprechender
Bericht ist in Vorbereitung. Verhandlungen
über die Durchführung von Strangpreßversuchen mit
der Metallgesellschaft AG (Frankfurt) sind im Gange.
Diese Versuche sollen eine allgemeine Einschätzung
des Strangpressens und der Möglichkeiten ergeben, es
auf andere Cermetbrennstoffe (U02-Cr) bzw. keramische
Brennstoffe (U02/PU02) mit Hülle zu übertragen
(PSB-TiteI1124.11 b).
Um Fragen der Bindung an Grenzflächen zwischen
Metall und Keramik nachgehen zu können, wurden
erste Spaltwinkelmessungen an Metall-U02-Grenzflächen
sowie einige Warmhärtemessungen durchgeführt.
Begonnen wurden außerdem mikroskopische Konstitutions-
bzw. Verträglichkeitsuntersuchungen in UN
mit Fe und Cu bzw. UC mit Fe und Cr (1124.11 a).
Erste Ergebnisse wurden bereits veröffentlicht
(4089).
In den Untersuchungen über den Zusammenhang zwischen
dem stereometrischen Aufbau (Form, Orientierung,
Verteilung der Phasen) und den Eigenschaften
(Leitfähigkeit, thermische Ausdehnung, Festigkeit)
mehrphasiger Werkstoffe wurde die Porositätsabhängigkeit
der Eigenschaften von Kernbrennstoffen
einbezogen. Die bisherigen Ergebnisse wurden zusammenfassend
dargestellt (4090, 4091, 4092, 4093).
Zur Frage der Konzentrationsfunktion der Feldeigenschaften
mehrphasiger Werkstoffe, wie Spaltstoffcermets,
ist ein umfassender Bericht in Vorbereitung.
Ebenfalls in Vorbereitung sind Bericht über Wärmeleitfähigkeit
und Porosität sowie thermische Ausdehnung
von Brennelementen, die sich us der Zusammenarbeit
in den Arbeitskreisen Modelltheorie und Nachbestrahlungsuntersuchungen
ergeben haben. Die Zusammenarbeit
in den mit den IAR (Dr. Schikarski)
führte zum Abschluß eines Berichtes über die Korngrößenabhängigkeit
des elektrischen Widerstandes von
U02, der dem nächst erscheint (1124.11 d, 1124.21).
Bereits erschienen ist ein Bericht über die Messung
von thermischen Ausdehnungskoeffizienten an Standardmaterialien,
der aus einem Kooperationsprogramm
hervorgegangen ist. An ihm waren neben dem
IM F Forschungsgruppen aus mehreren Staaten beteiligt
(4094).
Die noch ausstehende Zusammenfassung der Untersuchungen
zur Technologie, Reaktionskinetik und zu
speziellen Eigenschaften (thermische Ausdehnung,
Leitfähigkeit, Festigkeit) von UAI 3 -AI-Dispersionsbrennstoff
wurde fertiggestellt (4095). Ebenfalls abgeschlossen
wurden die Arbeiten zum Aufbau von
UAI 4 -AI-Dispersionen (4096, 3729). Im Rahmen der
deutsch-französischen Zusammenarbeit laufen z. Zt.
die Prüfungen von UAI 3 -AI-Plattenelementen für den
Grenobler Höchstflußreaktor, die von den Firmen
Cerca (Frankreich) und Nukem (Deutschland) als
Prototypen hergestellt wurden.
über die Arbeiten des IMF auf dem Gebiet der Cermet-
und Dispersionswerkstoffe für nukleare Anwendungen
wurde zusammenfassend vorgetragen (4097).
Stereometrischer Aufbau und Phasenbindung
in Meta//-Keramik-Systemen
(im F+E-Programm 1971 unter 6/71/3)
Untersuchungen zur quantitativen mikroskopischen
Gefügeanalyse von mehrphasigen und/oder porösen
Werkstoffen bedeuten einen wichtigen weiteren
Schritt zur Charakterisierung solcher Materialien. Dies
ergibt sich aus einem inzwischen publizierten zusammenfassenden
Bericht (4098) sowie aus der Zusammenarbeit
mit dem Deutschen Normenausschuß,
die im Normententwurf 01 N 30.900 zur Pulvermetallurgie
ihren Ausdruck findet.
Die laufenden Arbeiten lassen sich in drei Gruppen
gliedern:
Untersuchungen zur quantitativen Gefügepräparation
Untersuchungen zur quantitativen stereometrischen
Gefügeanalyse
Untersuchungen zur quantitativen materialbedingten
Gefügeanalyse.
Für Cermets wurde - vor allem betreffend Punkt 1 ­
ein zusammenfassender Bericht veröffentlicht (4099),
zu den anderen Punkten sind Berichte in Arbeit.
Im Rahmen der Zusammenarbeit mit dem Auschuß
Metallografie der Deutschen Gesellschaft für Metallkunde
wurde ein Kooperationsprogramm zur quantitativen
elektronischen Gefügeanalyse entworfen, das
von hier aus geleitet wird und an dem in- und ausländische
Industrie- und Forschungsstätten beteiligt sind.
Ein 1968 aufgenommenes Programm in Kooperation
mit der DFVLR (persönliche Absprache) über das
thermoelektrische Verhalten spaltstoffhaltiger Verbundwerkstoffe
hat publikationsreife Ergebnisse erbracht.
Mit dem Department of Metallurgy, University
of Surrey, besteht ständige Zusammenarbeit
durch im Institut tätige Studenten.
6/00/22 Systeme mit niederem Meta//antei/
(PSB-TiteI1125.1)
Es wurden Langzeitbiegeversuche an isostatisch heißgepreßten
U02-Mo- und U02-Cr-Cermets mit und
oh ne aufgepreßte Incoloy 800-Hülle durchgeführt; die
mit Hülle verformten Proben hatten einen deutlich
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