Evaluation and thermodynamic analysis of phase equilibria in the U-Al system

Kassner, M.E.; Adler, Peter; Adamson, M.G.; Peterson, D. E.

doi:10.1016/0022-3115(89)90438-8

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“…Based on all results and discussions we propose that the aluminum diffusion mechanism occurs in UAl 4 by means of NN mechanism with an activation energy of 1.90 eV which compares relatively well with the experimentally observed value of 2.06 eV, or the value of 2.17 eV previously obtained using a semi-empirical model.…”

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confidence: 63%

“…Por lo tanto, necesitamos revisar las hipótesis de este último mecanismo para saber si no debe ser rechazado como el mecanismo más probable. En la literatura se ha discutido ampliamente el concepto de camino de percolación para el mecanismo ASB [1,23,1,2,3] ese concepto implica la existencia de una subestructura de antisitios y vacancias que asegure la difusión de largo alcance [27,23,30] La conclusión de esos trabajos es que para cada estructura cristalina existe una concentración umbral de antisitios a partir del cual el camino de percolación existe y el mecanismo ASB puede ser operativo para la difusión de largo alcance [28,29,30] Lamentablemente, no existe en la literatura un cálculo de la concentración umbral para la estructura de UAl 4 y su cálculo excede los objetivos de este trabajo pero, de la confrontación de la energía de activación predicha por el modelo ASB con aquella del resultado experimental, sospechamos que el mecanismo ASB no es operativo en UAl 4 . En base a todos los resultados y discusiones presentados, proponemos que el mecanismo de difusión de aluminio en UAl 4 ocurre por el mecanismo NN con una energía de activación de 1.90 eV.…”

Section: Discussionunclassified

“…Con el objetivo de profundizar nuestra investigación, analizamos la controversia existente alrededor de la estructura del compuesto UAl 4 . El rango de solubilidad del compuesto UAl 4 (oI4) [1] ha sido estudiado a partir de resultados experimentales con conclusiones contradictorias.…”

Section: Introductionunclassified

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Evaluación de caminos de difusión de Al en UAl4

et al. 2018

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RESUMEN Obtenida la estructura de defectos puntuales estables y las concentraciones de defectos en equilibrio térmico para cada composición de Al del compuesto UAl4 previamente, identificamos en este trabajo los mecanismos más probables de difusión de Al en UAl4, y analizamos los estados de transición en la difusión de Al en UAl4 mediante el método Nudged Elastic Band (NEB) implementado en el código VASP. Calculamos utilizando métodos de primeros principios la variación de la energía total del compuesto en función del camino de difusión del aluminio, con el objetivo de encontrar los puntos de ensilladura para pasar entre dos posiciones de equilibrio y así obtener el camino de mínima energía para la difusión. Esto nos permitió proponer dos mecanismos más probables para la difusión de átomos de Al en el lado rico en Al del intermetálico: mecanismo de puente anties-tructural (ASB) y mecanismo de vacancia entre sitios primeros vecinos de aluminio Al1 (NN). Al calcular la energía de migración para ambos mecanismos conseguimos estimar ambas energías de activación. La energía de activación del mecanismo ASB resultó menor que la del mecanismo NN pero el primer mecanismo fue des-estimado por dos motivos: por un lado la energía de activación es la mitad de la observada experimentalmente y por otro lado, siguiendo la literatura, el mecanismo ASB necesita una concentración umbral de antisitios relati-vamente alta para que el camino de difusión resulte de largo alcance. En base a todos los resultados y discusiones realizados, proponemos que el mecanismo de difusión de aluminio en UAl4 ocurre por el mecanismo NN con una energía de activación de 1.90 eV que compara relativamente bien con el valor 2.06 eV observado experimentalmente, o con el valor 2.17 eV obtenido previamente utilizando un modelo semi-empírico.

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confidence: 63%

Section: Discussionunclassified

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Evaluación de caminos de difusión de Al en UAl4

et al. 2018

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“…The U-Al binary system has three intermetallic compounds, i.e., UAl 2 , UAl 3 , and UAl 4 [9,10]. UAl 2 has a cubic Laves structure with a lattice parameter of 0.7766 nm.…”

Section: Out-of-pile Test Datamentioning

confidence: 99%

Amorphization of the interaction products in U–Mo/Al dispersion fuel during irradiation

Ryu

Kim

Hofman

2009

Journal of Nuclear Materials

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“…The activity coefficient of Al in a dilute U-Al solid solution (x Al < 0.07), as in Eq. [5], was suggested by Kassner et al: [16] RT ln c Al ¼ À31:106 þ 0:0251T kJ=mol ½5…”

Section: A Interaction Between Liquid Al-u Alloys and Al 2 O 3 (Intementioning

confidence: 95%

Interfacial Chemical Interactions in the (Alumina/Graphite/Al Alloys) System: Thermodynamic Modeling and Experimental Results

Gelbstein

Edry

Froumin

et al. 2009

Metall Mater Trans A

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The stability of alumina-coated graphite couples in liquid Al is investigated in the 1373 to 1573 K temperature range. A thermodynamic model was carried out to determine the mechanisms controlling the couple stability and the effect of alloying Al with high melting point element for instance U (up to 3 at. pct). It was established that the dissolved uranium dose not play any role in the interfacial interactions and that the couple stability is governed by the interactions with Al resulting in the release of gaseous products. The experiments focused on wetting kinetics under conditions allowing for an in-situ reduction of the alumina coating by the liquid Al. The experimental results confirm the predictions of the thermodynamic analysis.

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Evaluation and thermodynamic analysis of phase equilibria in the U-Al system

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Evaluación de caminos de difusión de Al en UAl4

Evaluación de caminos de difusión de Al en UAl4

Amorphization of the interaction products in U–Mo/Al dispersion fuel during irradiation

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