| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2014년 가을 (11/27 ~ 11/28, 대전컨벤션센터) |
| 권호 | 20권 2호 |
| 발표분야 | E. 구조 재료(Structural Materials) |
| 제목 | 화학기상침착법으로 제조된 SiCf/SiC복합체 튜브의 권선구조에 따른 미세구조와 기계적 특성 평가 |
| 초록 | 핵연료 피복관은 핵분열 생성물의 외부로의 누출을 막을 수 있는 담지 능이 우수해야 하며, 안전 개념으로 인해 희생되는 열 전달과 중성자 이용효율 감소를 최소화 해야 된다. 현재의 경수형 원자로의 핵연료 피복관은 지르코늄 합금 핵연료 피복관을 사용 중이나 사고 시 냉각재와의 반응에 의해 안전성에 영향을 미치는 것으로 나타나 대체 물질이 개발 중이다. 그 중에 하나로 SiCf/SiC 복합체가 연구되고 있다. SiCf/SiC 복합체는 원자로의 중대사고시 냉각재와의 반응에 의한 수소발생량이 매우 낮고, 부식저항성이 우수하여 기존의 경수형 원자로의 지르코늄 합금 핵연료 피복관을 대체 할 수 있을 것으로 보고 있다. 그러나 SiCf/SiC 복합체의 경우 높은 사고저항성이 뛰어나고 높은 강도와 우수한 중성자 조사 특성을 가지나, 많은 기공을 포함하고 있고 비교적 낮은 응력에서 SiC 기지상의 균열이 발생할 수 있기 때문에 핵분열 생성물의 담지 능이 떨어진다. 따라서, SiCf/SiC 복합체 층의 보호를 위해, 약 100 μm 가량의 CVD 또는 CVI로 제조된 SiC 외층이 포함되며, 삼중층 구조의 SiCf/SiC 복합체 튜브가 핵연료 피복관으로 고려되고 있다. 본 연구에서는 가압경수형 원자로의 핵연료 피복관으로 적용하기 위한 삼중층 SiC복합체 튜브를 화학기상침착법으로 제조 하였으며 복합체층의 밀도를 향상 시키기 위해 와인딩 패턴과 입력기체비의 영향에 대해 살펴 보고 증착된 SiC층의 상분성을 XRD를 이용하여 부석 하였으며, Raman을 이용하여 유리 SiC의 존재 유무를 분석 하였으며, 완성된 복합체 튜브의 기계적 특성을 평가 하였다. |
| 저자 | 고명진, 김대종, 박지연, 김원주 |
| 소속 | 한국원자력(연) |
| 키워드 | SiC; CVI; composite |
