[发明专利]一种全陶瓷包覆燃料及制备方法

权利要求书

1.一种全陶瓷包覆燃料的制备方法，其特征在于，以基体陶瓷颗粒和弥散燃料颗粒为原料制备混合粉体；以混合粉体为原料依次经凝胶注模工艺和烧结工艺处理获得全陶瓷包覆燃料；混合粉体中，弥散燃料颗粒的含量为40vol％-50vol％。

2.根据权利要求1所述的一种全陶瓷包覆燃料的制备方法，其特征在于，所述混合粉体中还加入烧结助剂。

3.根据权利要求1所述的一种全陶瓷包覆燃料的制备方法，其特征在于，所述烧结助剂采用Al₂O₃和Y₂O₃的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种全陶瓷包覆燃料的制备方法，其特征在于，基体陶瓷颗粒的粒径≤100nm。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种全陶瓷包覆燃料的制备方法，其特征在于，所述凝胶注膜工艺包括：

S11：制备陶瓷浆料：将混合粉体与分散剂、有机单体、溶剂和交联剂混合获得悬浮液；通过添加NaOH调节悬浮液的pH值为8～10；加入消泡剂除泡获得陶瓷浆料；

S12：制备陶瓷聚合胶体：向步骤S11获得的陶瓷浆料中加入催化剂和引发剂，反应制备获得陶瓷聚合胶体；

S13：制备生坯：将步骤S12获得的陶瓷聚合胶体经干燥、脱模、排胶处理获得生坯。

6.根据权利要求5所述的一种全陶瓷包覆燃料的制备方法，其特征在于，步骤S11中，各物料的用量为：分散剂0.1wt％～0.5wt％，有机单体1wt％～2wt％，溶剂40vol％～60vol％，交联剂0.05wt％～0.2wt％。

7.根据权利要求5所述的一种全陶瓷包覆燃料的制备方法，其特征在于，步骤S12中，催化剂的加入量为0.1wt％～0.2wt％，引发剂的加入量为0.1wt％～0.3wt％；反应温度为30℃～60℃。

8.根据权利要求5所述的一种全陶瓷包覆燃料的制备方法，其特征在于，步骤S13中，排胶过程为方法(i)或方法(ii)或方法(iii)；

方法(i)：将胶体放置于马弗炉中进行排胶，以0.3℃/min～1℃/min的升温速度升温至200℃～250℃并保温30min～60min，之后以0.5℃/min～1.5℃/min的升温速度升温至550℃～650℃并保温1h～2h，之后随炉冷却，获得生坯；

方法(ii)：将胶体放置于管式炉中，以0.3℃/min～1℃/min的升温速度升温至200℃～250℃并保温30min～60min，同时在管式炉的一侧开始通入空气，空气的气体流量为200ml/min～300ml/min，之后以0.5℃/min～1.5℃/min升温速度升温至550℃～650℃并保温1h～2h，之后随炉冷却，获得生坯；

方法(iii)：在真空炉中进行高温有机物裂解，将胶体放置于真空炉中，以0.5℃/min～1.5℃/min的升温速度升温至500℃～550℃并保温1.5h～3h，之后随炉冷却；之后将裂解后的生坯置于马弗炉中，以0.5℃/min～1.5℃/min的升温速度升温至600℃～650℃并保温2h～4h，以排出裂解后残余的碳，之后随炉冷却至室温，获得生坯。

9.根据权利要求1所述的一种全陶瓷包覆燃料的制备方法，其特征在于，烧结工艺包括：将凝胶注膜工艺制备得到的生坯置于气压烧结炉或者真空炉内进行气压或者无压烧结处理。

10.一种全陶瓷包覆燃料，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的一种全陶瓷包覆燃料的制备方法制备获得。