PROSES PENGOMPAKAN DAN PENYINTERAN PELET CERMET UO2-Zr

Sari

ABSTRAK
PROSES PENGOMPAKAN DAN PENYINTERAN PELET CERMET UO2-Zr. Bahan bakar
inovatif berupa pelet cermet UO2-Zr dikembangkan. Kegiatan ini bertujuan untuk menaikkan
derajat bakar bahan bakar PWR melalui perbaikkan konduktivitas panas pelet UO2 dengan
penambahan sejumlah kecil logam Zr yang lebih kecil 10 % berat pada matrik UO2. Logam Zr
akan membentuk jembatan/struktur jaringan selama proses pengompakan dan mengurangi
kontak antar partikel UO2. Berdasarkan teori kesetimbangan fasa logam-logam oksida-keramik,
teknik fabrikasi ini akan menghasilkan pelet UO2 dengan jaringan/saluran logam kontinyu pada
batas butir UO2. Fabrikasi cermet dilakukan dengan variasi parameter pencampuran fraksi
penyusun cermet dan pengompakan untuk menghasilkan jaringan/saluran logam kontinyu pada
matrik UO2. Selanjutnya dilakukan karakterisasi pelet cermet UO2 yang meliputi pengujian visual,
pengukuran dimensi, pengukuran densitas dan uji ceramografi untuk mendapatkan informasi
struktur jaringan/saluran logam dalam pelet UO2 dan komposisi pelet cermet yang optimal dalam
proses fabrikasi. Metode fabrikasi cermet ini diharapkan mempunyai efektivitas yang lebih tinggi
dibandingkan jalur fabrikasi pelet UO2.
Kata kunci: fabrikasi, cermet, pelet UO2 - Zr, PWR.
ABSTRACT
THE COMPACTION AND SINTERING OF UO2-Zr CERMET PELLETS. An innovative fuel pellet
of UO2–Zr cermet has been developed to improve thermal conductivity of UO2 pellet by adding
small amount Zr metal in to UO2 matrix below 10 % weight. Zirconium powder will serve for the
creation of bridges or web structure during compaction and will effectively reduce contact
between of UO2 particels. Based on the theory of phase equillibrium of metals–metal oxides–
ceramic, this fabrication technique may produce UO2 pellets containing continuous metal channel
on the grain boundary of UO2 through sintering in a reduction atmosphere. The fabrication was
done by varying process parameters of mixing and compaction. Characterisation of UO2-Zr
cermet pellet involved visual test, dimensional and density measurement, and ceramography test.
This advanced cermet fabrication technology may address common issue with cermet fuels such
as microstructure with continuous metal channel structure in the UO2 matrix, which is more
effectively than the commonly accepted microstructure involving fraction of UO2 pellet by standard
fabrication route.
Keywords: fabrication, cermet, UO2-Zr pellet, PWR.