[发明专利]一种大晶粒UO2

权利要求书

1.一种大晶粒UO₂陶瓷燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将UO₂粉、添加剂和润滑剂进行球磨混合，得到混合粉体；

将所述混合粉体进行烧结，得到大晶粒UO₂陶瓷燃料；

所述添加剂包括金属氧化物和/或金属单质；所述金属氧化物包括氧化锰、氧化钛、氧化铌、氧化铬和氧化钒中的一种或几种；所述金属单质包括铌、铬、锰和钒中的一种或几种；

所述大晶粒UO₂陶瓷燃料的平均晶粒尺寸为50～180μm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述UO₂粉的粒径为100nm～50μm，²³⁵U富集度为1～10％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述添加剂的质量占所述UO₂粉的质量百分数为0.05～5％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述润滑剂包括阿克蜡或硬脂酸锌，所述润滑剂的质量占所述UO₂粉的质量百分数为0.3％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的方式包括无压烧结、热压烧结或放电等离子烧结。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述无压烧结的过程包括以下步骤：将所述混合粉体模压成形，得到UO₂坯体，将所述UO₂坯体进行无压烧结，得到大晶粒UO₂陶瓷燃料；所述模压成形的压力为100～400MPa，所述无压烧结的温度为1500～1850℃，保温时间为1～40h，升温至所述无压烧结的温度的升温速率为1～20℃/min。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述热压烧结的压力为20～200MPa，所述热压烧结的过程包括：以1～10℃/min的速率升温至800℃保温1h，以1～5℃/min的速率升温至1300～1800℃保温1～20h。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述放电等离子烧结的气氛压力为10～70kPa；所述放电等离子烧结的过程包括：以50～1000℃/min升温至1100～1700℃，烧结压力为20～200MPa，保温时间为1min～2h。

9.权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的大晶粒UO₂陶瓷燃料。

10.权利要求9所述大晶粒UO₂陶瓷燃料在核燃料中的应用。