[发明专利]一种二氧化铀-石墨烯复合燃料芯块的制备方法

权利要求书

1.一种二氧化铀-石墨烯复合燃料芯块的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：

(1)二氧化铀粉末的制备：向硝酸铀酰溶液中加入氨水，反应得到重铀酸铵，得到重铀酸铵粉末后加热得到八氧化三铀，用氢气将其加热还原为二氧化铀粉末；

(2)制备氧化石墨烯悬浮液：将氧化石墨烯标准溶液均匀分散于去离子水中，得到氧化石墨烯悬浮液；

(3)制备二氧化铀-氧化石墨烯悬浮液：将步骤(1)制备得到的二氧化铀粉末均匀分散于步骤(2)制备得到的氧化石墨烯悬浮液中；

(4)制备二氧化铀-氧化石墨烯混合粉末：将步骤(3)制备得到的二氧化铀-氧化石墨烯悬浮液抽滤、干燥、烧结，并用氢气还原为二氧化铀-氧化石墨烯混合粉末；

(5)制备二氧化铀-氧化石墨烯芯块生坯：将步骤(4)制备得到的二氧化铀-氧化石墨烯混合粉末放入模具压制成型，脱模，得到二氧化铀-氧化石墨烯芯块生坯；

(6)制备二氧化铀-石墨烯复合燃料芯块：将步骤(5)制备得到的二氧化铀-氧化石墨烯芯块生坯在还原性气氛下进行固化烧结，得到二氧化铀-石墨烯复合燃料芯块，

其中：

步骤(2)中，所述的氧化石墨烯标准溶液的质量百分比浓度为0.8-1.2％，所述的氧化石墨烯标准溶液与所述的去离子水的体积比为1:12-1:15，

步骤(3)中，所述的二氧化铀粉末与所述的氧化石墨烯悬浮液的质量比为1:5-1:7，

步骤(4)中，所述的干燥在氮气氛围中进行，干燥温度为300-350℃；所述的氢气还原的温度为650-680℃，时间为10-20min，

步骤(5)中，所述的压制成型的压力为10-17kN，保压时间为20-60s，

步骤(6)中，所述的还原性气氛中氢气与氩气的体积比为0.1-5:95，

步骤(6)中，所述的固化烧结的温度为800-1850℃，时间为1-5h。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的硝酸铀酰溶液的浓度为400-600g/L，所述的氨水的浓度为13-15moL/L，加入过量所述的氨水使溶液的pH为10-12。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，反应得到重铀酸铵后，通过抽滤并干燥，得到所述的重铀酸铵粉末。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，得到二氧化铀粉末的平均粒径为0.1-10μm。