[发明专利]一种二氧化铀/纳米金刚石核燃料芯块的快速制备方法及其产品有效
| 申请号： | 201810390509.X | 申请日： | 2018-04-27 |
| 公开（公告）号： | CN108538409B | 公开（公告）日： | 2019-10-18 |
| 发明（设计）人： | 程亮;张鹏程;高瑞;杨振亮;李冰清;褚明福;刘朋闯;严彪杰;段丽美;王志毅;刘徐徐;钟毅;黄奇奇 | 申请（专利权）人： | 中国工程物理研究院材料研究所 |
| 主分类号： | G21C3/62 | 分类号： | G21C3/62;G21C21/02 |
| 代理公司： | 成都九鼎天元知识产权代理有限公司 51214 | 代理人： | 沈强 |
| 地址： | 621700 四*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种二氧化铀/纳米金刚石核燃料芯块的快速制备方法及其产品，属于能源及复合材料领域，尤其是粉末冶金领域，目的在于解决现有的陶瓷型二氧化铀（UO2）芯块导热性能差，难以满足核电站安全性要求的问题。本发明应用粉末冶金技术制备具有三维网状结构的二氧化铀/纳米金刚石核燃料芯块，在改善二氧化铀核燃料的热导率的同时，保证了燃料芯块的高温稳定性和辐照稳定性能。采用本发明能够有效解决前述问题，大幅提升二氧化铀核燃料芯块的安全性，能够满足工业化大规模生产应用的需求，具有较高的应用价值和较好的应用前景，值得大规模推广和应用。 | ||
| 搜索关键词： | 二氧化铀 核燃料芯块 纳米金刚石 应用 快速制备 粉末冶金技术 粉末冶金领域 复合材料领域 三维网状结构 安全性要求 高温稳定性 导热性能 燃料芯块 稳定性能 有效解决 辐照 核燃料 热导率 陶瓷型 芯块 制备 核电站 能源 保证 | ||
【主权项】：
1.一种二氧化铀/纳米金刚石核燃料芯块的快速制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备低密度多孔二氧化铀颗粒将二氧化铀粉装入硬质合金模具中，进行冷压预成形后，脱膜，得到二氧化铀素坯；将得到的二氧化铀素坯研磨破碎后，过不同目数范围的金属筛网，得到低密度多孔二氧化铀颗粒；(2)表面吸附按配比将步骤(1)制备的低密度多孔二氧化铀颗粒、纳米金刚石粉装入反应器中，不加任何研磨介质和磨球，并负压保护，同时置于球磨机上低速旋转；该过程中，纳米金刚石粉吸附于二氧化铀颗粒表面，形成微胞结构颗粒；(3)放电等离子体快速烧结致密化将步骤(2)制备的微胞结构颗粒装入石墨模具中，进行放电等离子体快速烧结致密化，得到二氧化铀/纳米金刚石初坯；将所得二氧化铀/纳米金刚石初坯脱模后，即得二氧化铀/纳米金刚石燃料芯块。
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