[发明专利]一种锶铁氧体基自密实牺牲净浆及制备方法

说明书

本发明公开一种锶铁氧体基自密实牺牲净浆及制备方法，该锶铁氧体基自密实牺牲净浆主要组成为：硫铝酸盐水泥1000‑1600份、锶铁氧体130‑500份、水620‑660份、减水剂0.05‑30份。本发明制备工艺简单，采用常规的强制式单卧轴混凝土搅拌机即可制备出工作性能、抗压强度、抗熔蚀性能优良的锶铁氧体基自密实牺牲净浆。本发明制备的锶铁氧体基自密实牺牲净浆具有工作性能好、抗压强度高、耐熔蚀性能好等优点，可以用于目前第三代及未来第四代核电站堆芯捕集器中，具有明显的工程应用价值。

技术领域

本发明涉及核电材料领域，特别涉及一种锶铁氧体基自密实牺牲净浆及该材料的制备方法。

背景技术

为了提高核电站的严重事故缓解能力，在第三代核电技术中通常采用堆芯捕集器来收集、冷却和固化堆芯熔融物。在严重核电事故情况下，堆芯捕集器中牺牲材料与堆芯熔融物发生相互作用。堆芯熔融物的温度大约3000℃-4000℃，而与之接触的水泥基牺牲材料的熔化温度仅为1100℃左右，导致堆芯捕集器中牺牲材料熔蚀。如果堆芯捕集器的牺牲材料被消耗殆尽，则堆芯熔融物继续侵蚀安全壳的底板，若安全壳的底板被熔穿，则安全壳的完整性丧失，导致放射性物质泄漏。因此，堆芯熔融物的冷却、固化是降低核电站灾害性事故的关键所在。作为堆芯捕集器的核心构成部分，牺牲材料在堆芯熔融物的冷却和固化过程中起到了决定性作用。目前，国内外学者都披露了牺牲材料的制备技术，总的来讲，目前制备出的牺牲材料在冷却和固化堆芯熔融物方面的效率较低。锶铁氧体是一种磁性优良的永磁材料，由于锶铁氧体的分解温度和堆芯熔融物与牺牲材料相互作用的活化温度在时间上的相似性，导致锶铁氧体在堆芯熔融物的冷却和固化方面更具有优势。然而，目前尚未看到用铁锶氧体制备自密实牺牲材料的报道。

发明内容

发明目的：为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种锶铁氧体基自密实牺牲净浆及制备方法。

技术方案：为了实现上述目的，本发明公开一种锶铁氧体基自密实牺牲净浆及制备方法，该材料主要由以下重量份比例的原材料制备而成：

硫铝酸盐水泥1000-1600份、锶铁氧体130-500份、水620-660份、减水剂0.05-30份。

所述的硫铝酸盐水泥为42.5级硫铝酸盐水泥，其中CaO含量大于40％，Al₂O₃含量大于20％。

所述的锶铁氧体呈粉末状，其中SrFe₁₂O₁₉含量大于等于95％。

所述的水为自来水或饮用水，符合《混凝土用水标准》(JGJ63-2006)的要求。

所述的减水剂为聚羧酸高效减水剂，外观呈无色至浅黄色，密度为1.05-1.15g/ml，固含量大于等于40％(质量含量)，含气量6％-8％(体积含量)，pH值为6-8，减水率大于等于33％。

所述的锶铁氧体基自密实牺牲净浆的制备方法，包括以下步骤：

(1)取42.5级硫铝酸盐水泥、锶铁氧体粉末，混合干拌均匀得到混合材料M1；

(2)向上述均匀混合材料M1中加入水、减水剂二者的混合溶液，进行搅拌后得到均匀混合材料M2，即可得到所述的锶铁氧体基自密实牺牲净浆。

步骤(1)中，用于混合的各种原材料加入强制式单卧轴混凝土搅拌机，选择搅拌速度为40-50转/分钟，混合时间为180-200秒；

步骤(2)中，首先用1/2的水与全部的减水剂混合，搅拌均匀，然后将混合均匀的溶液加入到混合材料M1中，然后用剩余的水去清洗盛放减水剂的容器，清洗后再将水加入到混合材料M1中，混合时间为180-200秒。