[发明专利]一种氧化铍改进型二氧化铀核燃料的制备方法

摘要

本发明公开了一种氧化铍改进型二氧化铀核燃料的制备方法，该制备方法采用球化及包覆技术使BeO微粉非常均匀的包覆在UO₂颗粒表面，再经过成形以后BeO会非常均匀的分散在UO₂基体中，最后经过较长时间的高温烧结，BeO在UO₂颗粒间隙局部熔融，相互连通，形成三维网络结构，最终得到BeO分布均匀，且与UO₂基体形成互穿网络结构的BeO改进型UO₂核燃料，三维网络结构的BeO增强相为热传导提供快速通道，使BeO/UO₂复合芯块的热导率得到最大限度的提升，三维网络结构的UO₂基体与BeO交织，在高温辐照环境下可以很好的支撑和约束BeO增强相，使芯块的高温稳定性和抗辐照性能得到更好的保证。

主权项

1.一种氧化铍改进型二氧化铀核燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将二氧化铀粉末与润滑剂按质量比1:0.001~0.005的比例进行混合，混合6~24h后得到二氧化铀混合物粉末；（2）将二氧化铀混合物粉末压制成密度为5.0~6.5 g/cm³的二氧化铀预压坯，再将二氧化铀预压坯经破碎、过筛后得到粒径15~100目的二氧化铀颗粒，然后再将二氧化铀颗粒研磨球化4~10小时，得到二氧化铀小球；（3）将二氧化铀小球与氧化铍粉末按体积比1:0.05~0.15的比例进行混合包覆0.5~4小时，得到氧化铍在二氧化铀小球表面包覆均匀的二氧化铀/氧化铍核壳结构颗粒；（4）将二氧化铀/氧化铍核壳结构颗粒压制成密度为5.5~6.5 g/cm³的二氧化铀/氧化铍改进型核燃料芯块素坯；（5）将二氧化铀/氧化铍改进型核燃料芯块素坯在氩气或氩氢混合气气氛下先后进行低温脱脂和高温烧结，使氧化铍在UO₂颗粒间隙局部熔融，相互连通，形成三维网络结构，冷却后即可得到BeO分布均匀、且UO₂基体形成互穿网络结构的氧化铍改进型二氧化铀核燃料；其中，脱脂温度400~800℃，保温时间0.5~6小时，烧结温度1600~1800℃，保温时间2~6小时。