MASTERBOND,EP21TDCHT,用于光譜學(xué)確定二氧化鈾風(fēng)化的密封劑
EP21TDCHT概述
Master Bond EP21TDCHT 是一種雙組分環(huán)氧粘合劑、涂層和密封劑，能夠經(jīng)受苛刻的熱循環(huán)。它符合 MIL-STD-883J 第3.5.2節(jié)對(duì)熱穩(wěn)定性的要求，并且可以用于粘合具有不同熱膨脹系數(shù)的材料。它已被廣泛應(yīng)用于航空航天、電氣、電子和醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域。如下面的案例研究所示，它非常適合于粘合不同的基材，例如不銹鋼和熔融石英，這些材料被用于樣品容器中以測(cè)量二氧化鈾（UO2）顆粒的風(fēng)化情況。
應(yīng)用
UO2 是一種放射性化合物，作為核裂變反應(yīng)堆中的燃料使用。在使用過(guò)程中，一些 UO2 顆粒可能會(huì)逃逸到環(huán)境中，并暴露于環(huán)境氣候條件下，如紫外線、熱量、氧氣和濕度。這些環(huán)境因素可以通過(guò)一種叫做風(fēng)化的過(guò)程來(lái)氧化和侵蝕 UO2 顆粒。這個(gè)過(guò)程會(huì)改變 UO2 顆粒中鈾的氧化狀態(tài)，從而通過(guò)光譜學(xué)方法確定顆粒的年齡，這可能有助于監(jiān)測(cè)核武器擴(kuò)散。空軍技術(shù)學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種風(fēng)化裝置，用于通過(guò)擴(kuò)散反射傅里葉變換光譜（DRIFTS）、光致發(fā)光光譜和拉曼散射控制分析 UO2 顆粒的氧化。這種裝置需要一個(gè)樣品室，能夠容納 UO2 顆粒，同時(shí)允許僅特定氣體流經(jīng)樣品室。EP21TDCHT 被用于將樣品室的各種不同組件牢固地粘合在一起。
關(guān)鍵參數(shù)和要求
該風(fēng)化裝置旨在通過(guò)光譜學(xué)確定鈾的氧化狀態(tài)變化來(lái)分析 UO2 的風(fēng)化。在該裝置中，使用了兩個(gè)熔融石英毛細(xì)管作為樣品室，一個(gè)用于 DRIFTS，一個(gè)用于拉曼/熒光。樣品室需要容納細(xì)小的 UO2 顆粒（1–20 微米），同時(shí)允許暴露于不同的環(huán)境條件下，如不同的濕度、氣體和紫外線。這是通過(guò)使用 EP21TDCHT 將 0.5 微米的濾膜粘合到熔融石英毛細(xì)管的末端實(shí)現(xiàn)的，在添加 UO2 顆粒之后。這些濾膜僅允許特定氣體進(jìn)出樣品室，而不允許鈾顆粒進(jìn)出樣品室。一個(gè)用于紫外線曝光的石英窗口也通過(guò) EP21TDCHT 粘合到不銹鋼樣品室上。所有 Teflon 管路和玻璃組件之間的連接都需要使用 Teflon 塞子。這些 Teflon 塞子通過(guò) EP21TDCHT 密封到位，防止不需要的氣體擴(kuò)散進(jìn)風(fēng)化裝置。（注意：Teflon 是高度不反應(yīng)的，必須在應(yīng)用 EP21TDCHT 之前進(jìn)行化學(xué)蝕刻。）盡管 EP21TDCHT 可以在常溫下完全固化，但通過(guò)在室溫下過(guò)夜固化，然后在 150–200 °F 下固化 3-5 小時(shí)，可以加速固化過(guò)程。
結(jié)果
開發(fā)的裝置提供了一個(gè)概念驗(yàn)證設(shè)備和方法，用于監(jiān)測(cè) UO2 顆粒的風(fēng)化情況。通過(guò)將 UO2 顆粒暴露于不同的氣體組成、濕度、溫度和紫外線下，研究人員光譜學(xué)地測(cè)量了 UO2 顆粒中鈾的氧化狀態(tài)變化。樣品室成功地容納了 UO2 顆粒，同時(shí)僅允許特定氣體進(jìn)出樣品室，這使得可以在原位風(fēng)化和分析顆粒，而不需要移除樣品。EP21TDCHT 對(duì)確保兩個(gè)樣品室都能容納 UO2 顆粒，并防止不需要的環(huán)境氣體進(jìn)入至關(guān)重要。防止這些氣體的侵入對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估 UO2 顆粒的風(fēng)化非常關(guān)鍵，因?yàn)檫@些氣體可能會(huì)改變風(fēng)化過(guò)程或干擾光譜測(cè)量。研究人員指出，EP21TDCHT 將各種不同組件密封到熔融石英毛細(xì)管上。這確保了兩個(gè)樣品室中的樣品被很好地封閉，這對(duì)于防止環(huán)境氣體干擾以獲得準(zhǔn)確的光譜測(cè)量至關(guān)重要。
參考文獻(xiàn)
Zickafoose, M. S. 《通過(guò)分子光譜分析鈾氧化物風(fēng)化》最終報(bào)告，1997年。
http://ydzhly.com/masterbond-/EP21TDCHT/
