[发明专利]一种莫来石/刚玉基乏燃料贮运用中子屏蔽泡沫陶瓷及其制备方法

摘要

本发明涉及一种莫来石/刚玉基乏燃料贮运用中子屏蔽泡沫陶瓷及其制备方法，先将夕线石和氧化铝微粉、高岭土、添加剂、羧乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚羧酸盐、乙醇和去离子水混匀，制得浆体Ⅰ；将氧化钆微粉、夕线石、氧化铝微粉、聚丙烯酸酯、乙醇和去离子水混匀，制得浆体Ⅱ；将聚氨酯海绵浸渍于浆体Ⅰ中，制备得到泡沫陶瓷预制体；用浆体Ⅱ对泡沫陶瓷预制体进行真空浸渍，经处理得到莫来石/刚玉基乏燃料贮运用中子屏蔽乏泡沫陶瓷坯体，最后制得莫来石/刚玉基乏燃料贮运用中子屏蔽泡沫陶瓷。本发明制备的莫来石/刚玉基乏燃料贮运用中子屏蔽泡沫陶瓷工艺简单、成本低廉、体积密度小、强度高、耐高温、具备优异的耐化学侵蚀性和中子屏蔽性能。

主权项

1.一种莫来石/刚玉基乏燃料贮运用中子屏蔽泡沫陶瓷，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：步骤一、将50～70份质量的夕线石、15～30份质量的氧化铝微粉、10～20份质量的高岭土和3～5份质量的添加剂混合，得混合粉Ⅰ；再向混合粉Ⅰ中加入0.3～2.1份质量的羧乙基纤维素、0.3～1.5份质量的羧甲基纤维素、0.2～1.2份质量的聚羧酸盐、0.1～1.5份质量的乙醇和20～45份质量的去离子水，球磨1～1.5h，制得浆体Ⅰ；步骤二、将20～50份质量的氧化钆微粉、15～30份质量的氧化铝微粉和30～40夕线石，得混合粉Ⅱ，再向混合粉Ⅱ中加入0.3～1.6份质量的聚羧酸盐、0.3～2份质量的聚丙烯酸酯、0.1～0.7份质量的乙醇和25～50份质量的去离子水，机械球磨2～3h，制得浆体Ⅱ；步骤三、将聚氨酯海绵在真空条件下浸入浆体Ⅰ中，浸渍后挤压或者离心甩浆，经自然干燥12～24h得到预制生坯，再用浆体Ⅱ对预制生坯进行真空浸渍，浸渍后压缩空气喷吹或者离心甩浆，自然干燥，在70～100℃条件下烘烤12～24h得到莫来石/刚玉基乏燃料贮运用中子屏蔽泡沫陶瓷坯体；步骤四、将所述的莫来石/刚玉基燃料贮运用中子屏蔽泡沫陶瓷坯体置入高温炉内，于空气气氛下，以2～3℃/min的速度升温至230℃，再以0.5～1℃/min的速率升温至700℃，然后以3℃/min的速度升至1450～1550℃，保温2～5h，随炉冷却至室温，即得莫来石/刚玉基乏燃料贮运用中子屏蔽泡沫陶瓷。