[发明专利]一种UO2-石墨烯复合燃料压制粉末的制备工艺

摘要

本发明属于核反应堆燃料制备领域，为解决现有UO₂‑石墨烯复合燃料压制粉末的制备工艺中存在的物理混料不均匀，生产效率较低，生产成本较高以及其他烧结工艺燃料密度不高等问题，本发明提供了一种UO₂‑石墨烯复合燃料芯块的制备工艺。该工艺主要包括以下步骤：(1)合成UH₃粉末，(2)合成硝酸铀酰溶液，(3)合成(NH₄)₂U₂O₇‑石墨烯复合粉末，(4)合成UO₂‑石墨烯复合粉末，(5)UO₂‑石墨烯复合粉末与UH₃粉末混合，(6)燃料芯块的生坯的冷压成型，(7)燃料芯块的无压烧结。本发明的工艺是采用化学方法，具有成产效率高、成本低的优点，解决了复合燃料各元素不均和密度低的问题，制得的复合燃料相对密度约为95％，具有优异的热物理性能。

主权项

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。