[发明专利]一种掺杂Nb2O5二氧化钍芯块的制备方法

摘要

本发明属于钍基核燃料芯块应用技术领域，具体涉及一种掺杂Nb2O5二氧化钍芯块的制备方法。采用压制工艺压制坯体，对压坯进行破碎筛分获取150μm～300μm之间的颗粒作为成品粒；进行Nb2O5粉末和ThO2粉末均匀化混合；二氧化钍芯块成型为冷压模压成型，成型模具阴模内径为圆柱型结构，使用制粒后的ThO2-0.25wet％Nb2O5粉末进行芯块成型，芯块成型粉末均为1.58±0.20g，升压速率为0.8～1.2KN/s，成型保压时间均为10～15s，生坯密度控制在5.3～5.5g/cm3；掺杂Nb2O5二氧化钍芯块烧结，烧结经历低温、中温和高温三个保温阶段。本发明工艺简单，Nb2O5粉末易于添加，降低ThO2芯块的制备难度以及生产成本，有利于工业化生产。

主权项

一种掺杂Nb2O5二氧化钍芯块的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，采用压力8～10T、保压时间为20～25s的压制工艺压制坯体，然后对压坯进行破碎筛分获取150μm～300μm之间的颗粒作为成品粒；进行Nb2O5粉末和ThO2粉末均匀化混合：首先称取0.25gNb2O5粉末加入150ml无水乙醇中使其完全溶解，再称取99.75gThO2粉末，加入乙醇溶液中，加入时不断搅拌，使ThO2粉末能够完全浸润，将混合后的溶液自然干燥，获得掺杂Nb2O5后的ThO2粉末做为成型粉末；步骤2，二氧化钍芯块成型为冷压模压成型，成型模具阴模内径为圆柱型结构，使用制粒后的ThO2‑0.25wet％Nb2O5粉末进行芯块成型，芯块成型粉末均为1.58±0.20g，升压速率为0.8～1.2KN/s，成型保压时间均为10～15s，生坯密度控制在5.3～5.5g/cm3；步骤3，掺杂Nb2O5二氧化钍芯块烧结，烧结经历低温、中温和高温三个保温阶段，经过1.5h由室温升温至500℃保温1.5h，继续升温1.5h至1200℃保温1h，升温0.5h至1300～1350℃保温2～3h。