ЛИТИЙ МЕТАЦИРКОНАТ НЕГІЗІНДЕГІ КЕРАМИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРДІҢ ТЕРМОФИЗИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІНЕ MgO ДОПИНГІНІҢ ӘСЕРІН ЗЕРТТЕУ

Жұмыста литий метацирконат (Li₂ZrO₃) негізіндегі литийі бар керамиканың магний оксидімен (MgO) қоспалаудың керамиканың термофизикалық параметрлерінің өзгеруіне әсерін зерттеу нәтижелері берілген. Керамика алу үшін, сонымен қатар MgO қоспалау процестерін орындау үшін негізгі әдіс ретінде құрылымдық реттіліктен фазалық түрлену процестерін бастау үшін қолданылатын механикалық химиялық синтез, содан кейін 1300 °С температурада жоғары температурада жасыту әдісі таңдалды. Зерттеулер барысында MgO қоспасының концентрациясының 0,10 мольден жоғары жоғарылауы керамика құрылымында MgLi₂ZrO₄ тетрагональды фазасы түріндегі қоспа қосындыларының түзілуіне әкелетіні анықталды, олардың құрамы ұлғайған сайын артады. қоспаның концентрациясының жоғарылауы. Қоспа концентрациясы 0,25 моль болған жағдайда керамиканың фазалық құрамы екі фазаның, моноклиникалық Li₂ZrO₃ және тетрагональды MgLi₂ZrO₄ тең ықтималды таралуы болып табылады. Термофизикалық параметрлерді өлшеу барысында керамиканың құрамында MgLi₂ZrO₄ фазасының түзілуі жылу өткізгіштіктің 5–10%-ға артуына, ал фазалардың тең ықтимал таралуы жағдайында екіфазалық MgLi₂ZrO₄–Li2ZrO₃ керамика, қоспаланбаған керамикамен салыстырғанда жылу өткізгіштіктің жоғарылауы 25%-дан астам. Екі фазалы керамика үшін жылу өткізгіштік қасиеттерінің тиімділігінің артуы қосымша фазааралық шекаралардың есебінен фонондық жылу беру жылдамдығының жоғарылауымен, сонымен қатар керамиканың құрылымдық реттілік дәрежесі мен тығыздығының жоғарылауымен байланысты.

1. Khan I. et al. Alternate energy sources and environmental quality: The impact of inflation dynamics // Gondwana Research. – 2022. – Vol. 106. – P. 51–63.

2. Çakar N. D. et al. Nuclear energy consumption, nuclear fusion reactors and environmental quality: The case of G7 countries // Nuclear Engineering and Technology. – 2022. – Vol. 54, №. 4. – P. 1301–1311.

3. Barabash V. et al. Materials challenges for ITER–Current status and future activities // Journal of Nuclear Materials. – 2007. – Vol. 367. – P. 21–32.

4. Janeschitz G. et al. Plasma–wall interaction issues in ITER // Journal of Nuclear Materials. – 2001. – Vol. 290. – P. 1– 11.

5. Tanabe T. (ed.). Tritium: Fuel of fusion reactors. – Tokyo: Springer Japan, 2017. – P. 1–30.

6. Stefanelli E. et al. Li4SiO4 breeder pebbles fabrication by a sol-gel supported drip casting method // Fusion Engineering and Design. – 2022. – P. 113014–113020.

7. Lulewicz J. D. et al. Behaviour of Li2ZrO3 and Li2TiO3 pebbles relevant to their utilization as ceramic breeder for the HCPB blanket // Journal of nuclear materials. – 2000. – Vol. 283. – P. 1361–1365.

8. Lee Y. L. et al. Density functional theory study of the point defect energetics in γ-LiAlO2, Li2ZrO3 and Li2TiO3 materials // Journal of Nuclear Materials. – 2018. – Vol. 511. – P. 375–389.

9. Miller J. M., Verrall R. A. Performance of a Li2ZrO3 sphere-pac assembly in the CRITIC-II irradiation experiment // Journal of nuclear materials. – 1994. – Vol. 212. – P. 897–901.

10. Kordatos A. et al. Defect processes in Li2ZrO3: insights from atomistic modelling // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. – 2017. – Vol. 28, No. 16. – P. 11789–11793.

11. Anokhina I. et al. Electrical Properties and Chemical Resistance of the Composites (1-x) Gd2Zr2O7• x MgO in Li-Containing Chloride Melts // Processes. – 2023. – Vol. 11, No. 4. – P. 1217.

12. Nishio R. et al. Reduction of MHD pressure drop by electrical insulating oxide layers in liquid breeder blanket of fusion reactors // Nuclear Materials and Energy. – 2023. – Vol. 34. – P. 101382.

13. Manchanda V. K. Thorium as an abundant source of nuclear energy and challenges in separation science // Radiochimica Acta. – 2023. – Vol. 111, No. 4. – P. 243–263.

14. Rebuffi L. et al. MCX: a Synchrotron Radiation Beamline for X‐ray Diffraction Line Profile Analysis // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. – 2014. – Vol. 640. – No. 15. – P. 3100–3106.

15. Pinto C. C., Campelo P. H., Michielon de Souza S. Rietveld‐based quantitative phase analysis of B‐type starch crystals subjected to ultrasound and hydrolysis processes // Journal of Applied Polymer Science. – 2020. – Vol. 137. – No. 47. – P. 49529.

16. Puerta J., Martin P. Three and four generalized Lorentzian approximations for the Voigt line shape // Applied optics. – 1981. – Vol. 20. – No. 22. – З. 3923–3928.

17. Hoshino Tsuyoshi. Pebble fabrication of super advanced tritium breeders using a solid solution of Li2+ xTiO3+ y with Li2ZrO3. // Nuclear Materials and Energy. – 2016. – Vol. 9. – P. 221–226.

18. Leys, O., Kolb, M. H. H., Pucci, A., & Knitter, R. Study of lithium germanate additions to advanced ceramic breeder pebbles. // Journal of Nuclear Materials. – 2019. – Vol. 518. – P. 234–240.