Caracterización microestructural de la zona de interacción crecida por interdifusión entre aleaciones Al-Si y la aleación U-9 per cent en peso Mo. - Figallo, Gabriela (2012)
Las aleaciones U(Mo) se encuentran actualmente en proceso de calificación para ser utilizadas como combustibles en reactores de investigación de alto flujo neutrónico. Su densidad permitiría satisfacer el requerimiento de bajo enriquecimiento propuesto por el programa internacional RERTR. En un combustible disperso, las partículas de U(Mo) se mezclan y compactan con partículas de Al o aleación de Al generándose entre ellas una zona de interacción (ZI) debido a la temperatura involucrada en la fabricación y a la radiación. Los resultados de los ensayos de irradiación demostraron que, cuando se utiliza Al puro como matriz, estas ZI presentan un mal comportamiento bajo irradiación que conduce a la falla catastrófica de la placa. Estos mismos ensayos evidenciaron que el agregado de Si a la matriz de Al introduce importantes mejoras en el comportamiento de esta ZI. Resulta de sumo interés el estudio de las mismas fuera y dentro de reactor. Desde el año 2002, tanto en el ámbito nacional como internacional, se han estudiado y caracterizado pares de difusión entre aleaciones U(Mo) y aleaciones comerciales de Al(Si) utilizando diversos métodos de fabricación. Del conjunto de resultados presentados se desprende, como una problemática, la dificultad de compararlos debido, entre otros, a la posibilidad de que ocurran transformaciones de fases en la aleación U(Mo) durante el tratamiento térmico, a la presencia de aleantes secundarios en las aleaciones comerciales Al-Si que dificultan la evaluación del efecto del Si en la ZI y al uso de dispositivos que dificultan la sistematización en la fabricación de los pares. Resulta entonces importante profundizar el estudio de la ZI sistematizando la fabricación de los pares y evaluando el efecto del Si como único aleante del Al. En el desarrollo de esta tesis se presentarán los resultados de las ZI crecidas por interdifusión entre una aleación U-8.23 por ciento en peso de Mo y dos aleaciones binarias Al-Si (4 y 7.1 por ciento en peso de Si) tratadas térmicamente a 550 ºC durante 3 h. Dentro de ambas ZI se destaca una importante acumulación de Si estando las mismas formadas por la fase U(Al,Si)3 con concentraciones de Si de 30 y 35 por ciento at. respectivamente y una segunda fase más rica en Si cuya estructura cristalina no pudo ser identificada. Se detallarán además los resultados de las primeras etapas del desarrollo de un nuevo dispositivo para la fabricación de pares de difusión. Las técnicas de caracterización utilizadas fueron microscopía óptica y electrónica de barrido, microanálisis dispersivo en energía y longitud de onda y difracción de rayos x.