[发明专利]一种制备UO2陶瓷燃料微球的方法

摘要

本发明涉及一种制备UO₂陶瓷燃料微球的方法，属于核材料技术领域。所述方法是将有机单体与水混合，配制成预混液，再将一定固相含量的稳定浆料，通过振动成为小滴，分散到具有一定温度的油性介质中，也可将催化剂N，N，N′，N′－四甲基乙二胺加入到油性分散介质中。小滴在界面张力的作用下成球，液滴内部的聚合物单体聚合，从而固化成球。然后经过洗涤、干燥、焙烧和烧结等工艺过程，最终得到高成品率并符合设计要求的UO₂陶瓷燃料微球。本方法由于料浆中含有的有机物量少，脱脂容易，微球干燥、焙烧时开裂的倾向减小，因而不需要硝酸溶解U₃O₈粉、煮胶等工序，工艺简单，过程产生废液量少。

主权项

1、一种制备UO2陶瓷燃料微球的方法，采用注凝成型法，其特征在于：所述方法依次按如下步骤进行：(1)浆料的配制：将有机单体与水混合，配制成预混液，所述有机单体为交联剂和偶联剂，占预混液质量2～50％，交联剂和偶联剂的质量比为12～100∶1；加入陶瓷粉体和分散剂，其中陶瓷粉体在浆料中的固相含量为40～60％，分散剂用量是陶瓷粉体的0.2～2％；(2)悬浮浆料的制备：将上述浆料通过机械搅拌或球磨的方式进行处理，得到稳定悬浮浆料，再通过除气处理消除浆料中的气泡，搅拌加入引发剂，引发剂用量占料浆总质量的0.5～10wt‰；(3)浆料的分散：将步骤2中所得浆料转移至压力罐中，根据设计微球的尺寸和密度要求，调整浆料的压力和分散频率；开通分散柱外的热源，分散的浆料小球滴在油性介质中成球；(4)微球的洗涤、干燥、焙烧和烧结：将制备的小球置于抽真空的旋转干燥炉中，进行洗涤和干燥；然后根据陶瓷粉体的性质相应的制度进行焙烧和烧结，得到设计尺寸和气孔率的陶瓷微球。