MASTERBOND,EP21TDCHT,用于光谱学确定二氧化铀风化的密封剂

EP21TDCHT概述

Master Bond EP21TDCHT 是一种双组分环氧粘合剂、涂层和密封剂，能够经受苛刻的热循环。它符合 MIL-STD-883J 第3.5.2节对热稳定性的要求，并且可以用于粘合具有不同热膨胀系数的材料。它已被广泛应用于航空航天、电气、电子和医疗等多个领域。如下面的案例研究所示，它非常适合于粘合不同的基材，例如不锈钢和熔融石英，这些材料被用于样品容器中以测量二氧化铀（UO2）颗粒的风化情况。

应用

UO2 是一种放射性化合物，作为核裂变反应堆中的燃料使用。在使用过程中，一些 UO2 颗粒可能会逃逸到环境中，并暴露于环境气候条件下，如紫外线、热量、氧气和湿度。这些环境因素可以通过一种叫做风化的过程来氧化和侵蚀 UO2 颗粒。这个过程会改变 UO2 颗粒中铀的氧化状态，从而通过光谱学方法确定颗粒的年龄，这可能有助于监测核武器扩散。空军技术学院的研究人员开发了一种风化装置，用于通过扩散反射傅里叶变换光谱（DRIFTS）、光致发光光谱和拉曼散射控制分析 UO2 颗粒的氧化。这种装置需要一个样品室，能够容纳 UO2 颗粒，同时允许仅特定气体流经样品室。EP21TDCHT 被用于将样品室的各种不同组件牢固地粘合在一起。

关键参数和要求

该风化装置旨在通过光谱学确定铀的氧化状态变化来分析 UO2 的风化。在该装置中，使用了两个熔融石英毛细管作为样品室，一个用于 DRIFTS，一个用于拉曼/荧光。样品室需要容纳细小的 UO2 颗粒（1–20 微米），同时允许暴露于不同的环境条件下，如不同的湿度、气体和紫外线。这是通过使用 EP21TDCHT 将 0.5 微米的滤膜粘合到熔融石英毛细管的末端实现的，在添加 UO2 颗粒之后。这些滤膜仅允许特定气体进出样品室，而不允许铀颗粒进出样品室。一个用于紫外线曝光的石英窗口也通过 EP21TDCHT 粘合到不锈钢样品室上。所有 Teflon 管路和玻璃组件之间的连接都需要使用 Teflon 塞子。这些 Teflon 塞子通过 EP21TDCHT 密封到位，防止不需要的气体扩散进风化装置。（注意：Teflon 是高度不反应的，必须在应用 EP21TDCHT 之前进行化学蚀刻。）尽管 EP21TDCHT 可以在常温下完全固化，但通过在室温下过夜固化，然后在 150–200 °F 下固化 3-5 小时，可以加速固化过程。

结果

开发的装置提供了一个概念验证设备和方法，用于监测 UO2 颗粒的风化情况。通过将 UO2 颗粒暴露于不同的气体组成、湿度、温度和紫外线下，研究人员光谱学地测量了 UO2 颗粒中铀的氧化状态变化。样品室成功地容纳了 UO2 颗粒，同时仅允许特定气体进出样品室，这使得可以在原位风化和分析颗粒，而不需要移除样品。EP21TDCHT 对确保两个样品室都能容纳 UO2 颗粒，并防止不需要的环境气体进入至关重要。防止这些气体的侵入对于准确评估 UO2 颗粒的风化非常关键，因为这些气体可能会改变风化过程或干扰光谱测量。研究人员指出，EP21TDCHT 将各种不同组件密封到熔融石英毛细管上。这确保了两个样品室中的样品被很好地封闭，这对于防止环境气体干扰以获得准确的光谱测量至关重要。 Download the case study 参考文献 Zickafoose, M. S. 《通过分子光谱分析铀氧化物风化》最终报告，1997年。

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