[发明专利]一种铪酸铕中子吸收材料及其应用

权利要求书

1.一种铪酸铕中子吸收材料，其特征在于：由包括氧化铪粉末和氧化铕粉末在内的原料通过球磨-冷等静压-烧结或者球磨-热压烧结的工艺流程制备而成，从室温到2200℃范围内始终保持单一萤石晶体结构，且氧化铕质量百分比为55.78wt.％～65.34wt.％，氧化铪质量百分比为34.66wt.％～44.22wt.％。

2.一种权利要求1所述的铪酸铕中子吸收材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)在惰性气体保护下，将纯度99.0％以上的烘干氧化铪粉末和纯度99.0％以上的烘干氧化铕粉末，按照所述质量百分比进行称量后混合，再加入过程控制剂硬脂酸并使其最终质量浓度不超过1.5wt％，以得到初始混合粉末；

(2)将上述初始混合粉末在球料比1∶5～15∶1、装填系数0.1～0.9、球磨转速50～1000rpm的条件下球磨0.25～120h，得到球磨粉末；

(3)将上述球磨粉末装入包套中，在压力50～300MPa的条件下冷等静压0.5～10h以压制成坯体，再将坯体置于烧结炉中在1000～1800℃烧结0.5～50h获得所述铪酸铕中子吸收材料；或将上述球磨粉末置于模具中，将模具放置在真空热压烧结炉的炉腔内，将炉腔抽真空至10^-3Pa以下，施加30-200MPa压力，然后以5～30℃/min的升温速率升至1000℃～1800℃进行热压烧结0.5～40h，随后以5～30℃/min的降温速率冷却至室温获得所述铪酸铕中子吸收材料。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)为：将所述球磨粉末装入包套中，在压力280MPa的条件下冷等静压2h以压制成坯体，再将坯体置于烧结炉中在1200℃烧结3h获得所述铪酸铕中子吸收材料。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)为：将所述球磨粉末置于模具中，将模具放置在真空热压烧结炉的炉腔内，将炉腔抽真空至10^-3Pa以下；施加100MPa压力，然后以15℃/min的升温速率升至1200℃进行热压烧结3h，随后以15℃/min的降温速率冷却至室温获得所述铪酸铕中子吸收材料。

5.如权利要求2至4中任一权利要求所述的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氩气和/或氦气。

6.一种铪酸铕中子吸收材料在制备核电反应堆堆芯控制棒中的应用，其特征在于：所述铪酸铕中子吸收材料为权利要求1所述的铪酸铕中子吸收材料，或为根据权利要求2至5中任一权利要求所述的制备方法所制备的铪酸铕中子吸收材料。

7.一种铪酸铕中子吸收材料在制备乏燃料屏蔽材料中的应用，其特征在于：所述铪酸铕中子吸收材料为权利要求1所述的铪酸铕中子吸收材料，或为根据权利要求2至5中任一权利要求所述的制备方法所制备的铪酸铕中子吸收材料。

8.一种核电反应堆堆芯控制棒，其特征在于：由权利要求1所述的铪酸铕中子吸收材料制成，或由根据权利要求2至5中任一权利要求所述的制备方法所制备的铪酸铕中子吸收材料制成。

9.一种乏燃料屏蔽材料，其特征在于：由权利要求1所述的铪酸铕中子吸收材料制成，或由根据权利要求2至5中任一权利要求所述的制备方法所制备的铪酸铕中子吸收材料制成。