晶粒尺寸对二氧化铀热导率的影响
材料科学
2019-10-18 v1 强关联电子
摘要
我们研究了晶界散射对二氧化铀（UO）热输运行为的影响。采用放电等离子烧结技术制备了具有不同晶粒尺寸（0.125、1.8 和 7.2 m）的多晶样品，并通过 X 射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和拉曼光谱进行表征。在 2-300~K 温度范围内测量了热输运性质（热导率和热电势），并根据与晶粒尺寸相关的贡献热导率的各种物理参数对结果进行了分析。我们显示，在低于 30 K 的温度下，晶界散射主导热输运，热导率随晶粒尺寸减小而系统性降低。在较高温度下，这些材料中热输运涉及更多散射过程，使分析困难。我们确定了可解释所观测热导率随晶粒尺寸增大的晶界 Kapitza 阻力，并将该值与文献中利用分子动力学为 UO 计算的 Kapitza 阻力进行了比较。
引用
@article{arxiv.1910.08014,
title = {The grain-size effect on thermal conductivity of uranium dioxide},
author = {K. Shrestha and T. Yao and J. Lian and D. Antonio and M. Sessim and M. R. Tonks and K. Gofryk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.08014},
year = {2019}
}