초록
$UO_2$-5wt%CeO$_2$ 분말에서 소결온도(1600, 1$700^{\circ}C$), 소결분위기(H$_2$, $N_2$-7vol.%H$_2$) 및 Li$_2$O 첨가량(0.05-2wt%)에 따른 소결성의 변화를 관찰하였다. $UO_2$-5wt%CeO$_2$를 attrition mill에서 2 시간까지 분쇄한 후, 1$700^{\circ}C$에서 H$_2$, N2-7vol.%H$_2$ 분위기에서 소결하면 소결밀도가 각각 10.46, 10.36 g/㎤이지만, 각 분위기에서 소결체내의 결경립크기가 일정하지 않고 Ce agg1omerate도 소결체내의 여러 곳에 분포되어 있어 분말처리만으로 소결성을 개선하는데는 한계가 있었다. 반면에, $UO_2$-5wt%CeO$_2$에 0.lwt%Li$_2$O를 첨가하여 1 시간동안 분쇄란 후, 1$600^{\circ}C$에서 H$_2$$N_2$-7vol.%H$_2$ 분위기로 소결하면 밀도는 각각 10.51, 10.48 g/㎤이었고, 결정립크기는 각각 8.9, 42.1 $\mu\textrm{m}$이었다. 즉, Li$_2$O의 첨가에 의해 밀도와 결정립크기가 모두 증가했으며, H$_2$ 분위기보다는 $N_2$-7vol.%H$_2$ 분위기에서 결정립이 더 크게 성장하였고, 1$700^{\circ}C$에서도 유사한 경향을 나타내었다. $UO_2$-5wt%CeO$_2$와 이 조성에 0.lwt%Li$_2$O를 첨가한 분말들을 H$_2$ 및 $N_2$-7vol.%H$_2$ 분위기에서 소결하여 기공크기 및 기공부피의 변화를 관찰한 결과, H2 분위기에서 소결하였을 때는 Li$_2$O의 첨가에 의해 치밀화가 주로 일어났고, 반면에 $N_2$-7vol.%H$_2$ 분위기에서 소결하면 Li$_2$O의 첨가에 의해 작은 기공은 소멸되고 큰 기공이 생성되었다.
