[发明专利]一种定向高导热二氧化铀芯块及其制备方法有效
| 申请号： | 201810992824.X | 申请日： | 2018-08-29 |
| 公开（公告）号： | CN109243625B | 公开（公告）日： | 2020-07-14 |
| 发明（设计）人： | 李冰清;杨振亮;高瑞;黄奇奇;王志毅;刘徐徐;钟毅;段丽美;张鹏程;褚明福 | 申请（专利权）人： | 中国工程物理研究院材料研究所 |
| 主分类号： | G21C3/62 | 分类号： | G21C3/62;G21C21/02 |
| 代理公司： | 成都众恒智合专利代理事务所(普通合伙) 51239 | 代理人： | 陈春华 |
| 地址： | 621700 四*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 定向 导热 氧化 铀芯块 及其 制备 方法 | ||
1.一种定向高导热二氧化铀芯块，其特征在于，以二氧化铀粉末和鳞片石墨为原料，振荡混合均匀后进行气氛烧结制成，所述鳞片石墨在所述二氧化铀芯块中沿水平方向定向排列；所述二氧化铀粉末中235U富集度为1%-19%，氧铀比为1.95-2.15之间，粒径为1-50μm；所述鳞片石墨片层直径为3-200μm之间，片层厚度为1-20μm；所述气氛烧结为：将连同模具一起振荡后的混合粉末在一定压力下压制成型，制得素坯，之后将所述素坯在气氛条件下烧结；其中，素坯成型压力为100-500MPa，最高烧结温度为1500-1800℃，升温速率1-10℃/min，保温时间1-7h，烧结气氛为H2，氢气流量为0.1-2L/min。
2.根据权利要求1所述的一种定向高导热二氧化铀芯块的制备方法，其特征在于，以二氧化铀粉末和鳞片石墨为原料，将其混合均匀后，将混合粉末置入烧结模具后，将粉末连同模具振荡，使所述鳞片石墨在混合粉末中沿水平方向定向排列，之后进行气氛烧结，制得定向高导热二氧化铀芯块。
3.根据权利要求2所述的一种定向高导热二氧化铀芯块的制备方法，其特征在于，所述振荡时间为0.1-2h。
4.一种定向高导热二氧化铀芯块，其特征在于，以二氧化铀粉末和鳞片石墨为原料，振荡混合均匀后进行热压烧结制成，所述鳞片石墨在所述二氧化铀芯块中沿水平方向定向排列；所述二氧化铀粉末中235U富集度为1%-19%，氧铀比为1.95-2.15之间，粒径为1-50μm；所述鳞片石墨片层直径为3-200μm之间，片层厚度为1-20μm；所述热压烧结的最高烧结温度为1500-1700℃，升温速率为2-20℃/min，烧结压力为30-50MPa，保温时间为0.5-2h。
5.根据权利要求4所述的一种定向高导热二氧化铀芯块的制备方法，其特征在于，以二氧化铀粉末和鳞片石墨为原料，将其混合均匀后，将混合粉末置入烧结模具后，将粉末连同模具振荡，使所述鳞片石墨在混合粉末中沿水平方向定向排列，之后进行热压烧结，制得定向高导热二氧化铀芯块。
6.根据权利要求5所述的一种定向高导热二氧化铀芯块的制备方法，其特征在于，所述振荡时间为0.1-2h。
7.一种定向高导热二氧化铀芯块，其特征在于，以二氧化铀粉末和鳞片石墨为原料，振荡混合均匀后进行放电等离子体烧结制成，所述鳞片石墨在所述二氧化铀芯块中沿水平方向定向排列；所述二氧化铀粉末中235U富集度为1%-19%，氧铀比为1.95-2.15之间，粒径为1-50μm；所述鳞片石墨片层直径为3-200μm之间，片层厚度为1-20μm；所述放电等离子体烧结的最高烧结温度为1200-1650℃，升温速率为50-400℃/min，烧结压力为30-50MPa，保温时间为0.5-30min。
8.根据权利要求7所述的一种定向高导热二氧化铀芯块的制备方法，其特征在于，以二氧化铀粉末和鳞片石墨为原料，将其混合均匀后，将混合粉末置入烧结模具后，将粉末连同模具振荡，使所述鳞片石墨在混合粉末中沿水平方向定向排列，之后进行放电等离子体烧结，制得定向高导热二氧化铀芯块。
9.根据权利要求8所述的一种定向高导热二氧化铀芯块的制备方法，其特征在于，所述振荡时间为0.1-2h。
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