Abstract
The sinterability and the microstructure of Al doped UO$_2$-6wt%Gd$_2$O$_3$pellets, which were doped using Al(OH)$_3$, ADS(aluminium distearate), Al(OH)$_3$+ ADS mixture and sintered at 1$700^{\circ}C$ for 4h in H$_2$, atmospheres, were examined. The sintered densities of Al doped UO$_2$-6wt%Gd$_2$O$_3$pellets were more than 94% T.D.. The open porosity in ADS doped pellets was dramatically decreased. And the amounts of pores less than l${\mu}{\textrm}{m}$ and larger than 10${\mu}{\textrm}{m}$ were decreased regardless of the kinds of doped Al compounds. And the average pore size of Al doped UO$_2$-6wt%Gd$_2$O$_3$pellets was ranged between 2 and 3${\mu}{\textrm}{m}$. While grain structure of non-doped UO$_2$-6wt%Gd$_2$O$_3$pellets was revealed to be duplex type (rocks in sands), that of Al doped pellets to be uniformly equiaxid type. Especially, the grain size in ADS doped pellets was averaged to 4.6${\mu}{\textrm}{m}$.
$UO_2$-6wt%Gd$_2$O$_3$가연성 독물질 소결체에 미량첨가한 Al 화합물(Al(OH)$_3$, ADS(aluminium disterate), Al(OH)$_3$+ADS)이 소결성 및 미세조직에 미치는 영향을 고찰하고자 하였다. 이를 위하여 Al이 첨가된 $UO_2$-6wt%Gd$_2$O$_3$압분체를 1$700^{\circ}C$, 수소 분위기에서 4시간동안 소결한 후 특성시험을 수행하였다 Al을 첨가한 $UO_2$-6wt%Gd$_2$O$_3$의 소결밀도는 94% T.D.이상이였고, ADS를 이용한 Al 첨가가 개기공도 감소에 상대적으로 크게 기여하였다. 또한 Al을 첨가하면 10$\mu\textrm{m}$ 이상의 큰 기공과 1$\mu\textrm{m}$ 이하의 작은 기공은 많이 줄어들었고 첨가된 Al 화합물의 종류와는 무관하게 평균 기공크기는 2-3$\mu\textrm{m}$였다. 그리고 Al을 첨가하지 않은 소결체의 결정립은 이중 결정립 형태를 갖는 반면에 Al을 첨가하면 결정립은 균일하였다. 특히, ADS를 첨가한 소결체의 평균 결정립 크기는 4.6$\mu\textrm{m}$로 가장크게 증가하였다.
