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핵연료피복관용 Zr 합금의 부식특성 및 산화막 미세구조
Corrosion Characteristics and Oxide Microstructure of Zirconium Alloys for Nuclear Fuel Cladding 원문보기

한국재료학회지 = Korean journal of materials research, v.8 no.4, 1998년, pp.368 - 374  

정용환 (한국원자력연구소, 핵연료피복관 신소재 개발팀) ,  백종혁 (한국원자력연구소, 핵연료피복관 신소재 개발팀) ,  김선재 (한국원자력연구소, 핵연료피복관 신소재 개발팀) ,  김경호 (한국원자력연구소, 핵연료피복관 신소재 개발팀) ,  최병권 (한국원자력연구소, 핵연료피복관 신소재 개발팀) ,  정연호 (한국원자력연구소, 핵연료피복관 신소재 개발팀)

초록

Zr합금의 부식거동을 평가하기 위하여 여러 가지 1족 알칼리 수산화물 용액 (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH)에서 autoclave를 이용하여 300일까지 부식시험을 실시하였다. 산화막 특성은 TEM을 이용하여 천이전과 천이후에 동일 산화막두께를 갖도록 준비된 부식시편에 대해 수행되었다. 실험결과를 고려할 때 금속이온은 부식과정에서 매우 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다. 즉 $Li^+$$Zr^{4+}$ 치환하여 산소농도는 증가하고 부식은 가속되는데 산화막 내부의 barrier layer에서 $Li^-$치환이 부식을 제어하는 것으로 판단된다.동일 두께의 산화막 일지라도 산화막의 구조는 모두 다르다. 32.5mmol LiOH에서 생성된 산화막온 천이전,후에 관계 없이 많은 기공이 함유된 등축정 구조를 갖는다. 반면에 NaOH에서 생성된 산화막은 천이전에는 주상정 구조를 갖지만 천이후에는 다공성의 등축정 구조로 바뀐다. KOH용액에서는 천이전에는 주상정과 비정질 산화막의 이중 구조를 갖지만 천이후에는 비정질 산화막은 사라직 전반적으로 주상정 구조가 형성된다. 부식거동과 산화막 관찰로부터 금속이온의 산화막내 치환이 부식속도와 산화막 미세구조를 지어한다는 것을 알 수 있었다.

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The corrosion characteristics of zirconium alloys have been investigated in various aqueous solutions of LiOH. NaOH, KOH, RbOH. and CsOH at 3S$0^{\circ}C$. The concentrations of solutions were set to 4.3 mmol and 32.Smmol with equimolar $M^+$ and OH . The oxide characterization...

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