[发明专利]一种高铀装载量弥散燃料芯块的制备方法

摘要

本发明公开了一种高铀装载量弥散燃料芯块的制备方法，其先是采用造粒、自研磨球化、滚动包覆等手段来实现铀基燃料的球化以及增强相的包覆，再对包覆球进行高温等离子体烧结得到铀基燃料芯块，利用造孔剂在高温下的挥发在燃料核心小球中形成大量孔隙，再利用高温等离子体烧结技术结合烧结助剂来促进增强相的低温快速致密化烧结，从而得到致密的增强相包覆多孔燃料核心小球这种内部疏松、外部致密的特殊核壳结构高铀装载量弥散燃料芯块。该方法制备简单，制备成本低廉，且可用于铀基燃料芯块的规模化生产，其制备得到的铀基燃料芯块具有高热导率、高安全性、高铀装载量、高经济性的特点。

主权项

1.一种高铀装载量弥散燃料芯块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备铀基混合球：将铀基核燃料核心材料与0.1～10wt.％的造孔剂混合成混合物粉末，将得到的混合物粉末压制成坯体，然后破碎成粒径0.1～2mm的混合物颗粒，再将混合物颗粒滚动研磨球化5～24h，得到铀基混合球；(2)制备包覆球：将铀基混合球装入滚动包覆装备中，添加铀基混合球总质量1～20％的增强相，再添加增强相总质量5～20％的烧结助剂，进行混合包覆0.5～4小时，得到包覆均匀的核壳结构包覆球；(3)将包覆球进行放电等离子体烧结，烧结温度1400～1900℃，烧结压力10～50MPa，保温时间0.5～15min，随炉冷却后即可获得增强相基体材料致密、多孔燃料核心小球分散均匀的高铀装载量弥散核燃料芯块。