[发明专利]一种UO2-石墨烯复合燃料压制粉末的制备工艺

权利要求书

1.一种UO2-石墨烯复合燃料压制粉末的制备工艺，其特征在于，该UO₂-石墨烯复合燃料的制备工艺主要包括以下步骤：

(1)合成(NH₄)₂U₂O₇-石墨烯复合粉末

将石墨烯加入到硝酸铀酰溶液中，得到混合液；之后将氨水加入到混合物溶液中，得到(NH₄)₂U₂O₇沉淀；将沉淀过滤、真空干燥得到(NH₄)₂U₂O₇沉淀，经破碎、过筛，得到(NH₄)₂U₂O₇-石墨烯复合粉末；

(2)合成UO₂-石墨烯复合粉末

将(NH₄)₂U₂O₇-石墨烯复合粉末在真空环境下加热得到U₃O₈，再通入还原性气体，加热还原，之后将最终混合物粉末破碎、过筛，得到UO₂-石墨烯复合粉末；

(3)UO₂-石墨烯复合粉末与UH₃粉末混合

将UO₂-石墨烯复合粉末与UH₃粉末，干法混料得到最终的压制粉末。

2.根据权利要求1所述的一种UO2-石墨烯复合燃料压制粉末的制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)之前还包括以下步骤：

a.合成UH₃粉末

将金属铀块放在氢化炉内通入纯H₂气体，得到UH₃粉末；

b.合成硝酸铀酰溶液

取浓硝酸和UO₂粉末，二者混合加热，反应时间为1～3h，得到硝酸铀酰溶液。

3.根据权利要求2所述的一种UO2-石墨烯复合燃料压制粉末的制备工艺，其特征在于，所述将金属铀块放在氢化炉内通入纯H₂气体，反应温度为500～600℃，氢化-脱氢反应次数为3～5，每次反应时间为30～50min。

4.根据权利要求2所述的一种UO2-石墨烯复合燃料压制粉末的制备工艺，其特征在于，所述浓硝酸和UO₂粉末摩尔比为2～4:1，反应温度为50～70℃。

5.根据权利要求1所述的一种UO2-石墨烯复合燃料压制粉末的制备工艺，其特征在于，所述石墨烯加入到硝酸铀酰溶液混合采用超声振荡1～3h，得到混合物溶液。

6.根据权利要求1所述的一种UO2-石墨烯复合燃料压制粉末的制备工艺，其特征在于，所述石墨烯、氨水和硝酸铀酰溶液摩尔比为0.001～0.003:2～4:1。

7.根据权利要求1所述的一种UO2-石墨烯复合燃料压制粉末的制备工艺，其特征在于，所述将(NH₄)₂U₂O₇-石墨烯复合粉末在真空环境下加热反应，反应时间为1～2h，再通入还原性气体，加热还原时间为2～3h。

8.根据权利要求1所述的一种UO2-石墨烯复合燃料压制粉末的制备工艺，其特征在于，所述(NH₄)₂U₂O₇-石墨烯复合粉末在真空环境加热温度为350～400℃。