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[发明专利]一种U-10Zr多孔金属燃料成型方法-CN202111662358.7在审
发明人：贺进明;赵瑞瑞;隋政;康泰峰;单宏祎;杜江平;刘颜硕;董青 -专利权人：中核北方核燃料元件有限公司
申请日： 2021-12-31 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： C22C1/02 文献下载
摘要：本发明属于核燃料元件制造技术领域，具体涉及一种U‑10Zr多孔金属燃料成型方法。将合金按照重量比1：1进行配料，进行搅拌合金熔炼；在真空感应炉进行熔炼，保温，多次搅拌，然后浇注成锭；将铸锭装入真空退火炉，加热升温，保温；铸锭挤压后，将合金棒切成薄片；合金薄片经硝酸‑蒸馏水‑无水乙醇清洗，转至氢化脱氢炉内；氢化脱氢后的粉末在氩气气氛中转入球磨机进行研磨，过筛，进行压制成型；将成型后的生坯进行真空烧结，保温。成型过程操作简单，模具免润滑，可反复使用，生坯成品率高，尺寸能够控制精确，烧结后的芯块可实现免磨削，为制备多孔金属燃料提供了技术基础。
一种 10 zr 多孔金属燃料成型方法

[发明专利]一种SiC复合端塞的加工方法-CN202111656709.3在审
发明人：卢永恒;郭洪;李昱;贺进明;孟莹;刘建成;单宏祎;杜艳华 -专利权人：中核北方核燃料元件有限公司
申请日： 2021-12-31 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： B24B1/04 文献下载
摘要：本发明属于新型核包壳材料制造技术领域，具体涉及一种SiC复合端塞的加工方法。夹具与母材连接并固定母材，砂轮固定在转轴上，转轴与标准动力电机连接，转轴外周放置超声器，通过转轴的动力使砂轮旋转和进给量控制，超声器在转轴上增加高频率振动，从而实现动态进给，实现碳化硅复合材料无破损磨屑成型。为SiC复合材料包壳管与端塞的连接封装提供条件。
一种 sic 复合加工方法

[发明专利]一种适用于SiC复合材料的焊接钎料-CN202111662357.2在审
发明人：卢永恒;郭洪;贺进明;刘建成;单宏祎;冀嘉琦;李昱;杜艳华 -专利权人：中核北方核燃料元件有限公司
申请日： 2021-12-31 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： B23K35/30 文献下载
摘要：本发明属于新型核包壳材料制造技术领域，具体涉及一种适用于SiC复合材料的焊接钎料。按照质量百分比由以下组分组成：Ni50‑70％、Cr30‑35％、Hf5‑15％。1)按钎料配比对各组成元素称重，然后混合均匀；2)将钎料均匀的涂于端塞与包壳之间；3)将钎料加热，使所有元素熔化并实现合金化；4)熔融的钎料使包壳和端塞充分润湿；5)钎料凝固后，端塞与包壳实现连接。该钎料组成元素在抗辐照及规避原则的前提下，实现了碳化硅包壳与碳化硅端塞连接。
一种适用于 sic 复合材料焊接

[发明专利]一种高铀含量芯块制备工艺-CN201911325856.5在审
发明人：杨烨;隋政;刘建成;王兆松;燕鹏;秦小勇;单宏祎 -专利权人：中核北方核燃料元件有限公司
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： C22C43/00 文献下载
摘要：本发明属于核燃料制造技术领域，具体涉及一种高铀含量芯块制备工艺。步骤1，采用电弧熔炼的方式将配硅后铀金属进行熔炼；步骤2，通过将铸锭破碎为粉末，然后采用行星球磨的方式进行；步骤3，加入粘结剂进行成型；步骤4，芯块烧结先采用真空烧结，烧结温度选择700℃～900℃，烧结保温时间为2h～8h；随后采用热压烧结，烧结温度选择1200℃～1450℃，压力5～10t，烧结保温时间2h～8h。本发明的U3Si2芯块制备方法，通过熔炼—制粉—成型—烧结的生产工艺，获得理论密度95％以上，芯块完整表面光滑，质量较好的U3Si2芯块。
一种含量制备工艺

[发明专利]一种应用于熔融池整体性能试验装置-CN201911326029.8在审
发明人：康泰峰;陈波;梁田;刘建成;单宏祎;李明阳;李文凯;董秋实 -专利权人：中核北方核燃料元件有限公司
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： G21C17/00 文献下载
摘要：本发明属于核燃料领域中非能动核电厂熔融物滞留技术领域，具体涉及一种应用于熔融池整体性能试验装置。能够上下移动的水冷铜坩埚位于炉体中间位置，辅助加热线圈、屏蔽层、主加热线圈由上到下依次布置在水冷铜坩埚周围，辅助加热电源独立控制辅助加热线圈，主加热电源独立控制主加热线圈，可上下移动的钨管位于水冷铜坩埚中心偏上位置，可深入水冷铜坩埚也可离开水冷铜坩埚，钨管内部设置有钨铼热偶，炉盖上端安装有红外测温仪，测温点能直射到钨管内部。本发明实现氧化物的熔炼以及熔化过程内部温度数据的采集，后期二次加料避免受加热线圈影响，自然落至熔融物中，模拟实际工况环境。
一种应用于熔融整体性能试验装置

[发明专利]一种添加石墨烯的SiCf-CN201911326046.1在审
发明人：贾昕磊;卢永恒;刘建成;单宏祎;董秋实 -专利权人：中核北方核燃料元件有限公司
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： C04B35/571 文献下载
摘要：本发明属于SiCf/SiC复合材料制备技术领域，具体涉及一种添加石墨烯的SiCf/SiC复合材料制备方法。将石墨烯溶液和碳化硅陶瓷先驱体进行混合，机械搅拌后超声分散，得到含石墨烯的陶瓷先驱体溶液；将碳化硅纤维预制件放入沉积炉进行热解碳界面层沉积，通入Ar和C3H6的混合气，得到带热解碳界面层的碳化硅纤维预制件；将带界面层的预制件浸入到含石墨烯的陶瓷先驱体溶液中，放到压力浸渍炉中；抽真空后，充入氩气浸渍；排出含石墨烯的陶瓷先驱体溶液后，通入氩气，升温保温后随炉冷却降至室温，完成固化；将炉内压力抽真空，升温保温，继续升温保温，随炉冷却；将预制件取出后，完成致密化处理，得到带有石墨烯增强的SiCf/SiC复合材料。本发明提高材料的力学性能和导热性。
一种添加石墨 sic base sub

[发明专利]一种全尺寸SiC复合材料包壳管化学气相沉积的装置-CN201911326049.5在审
发明人：卢永恒;贾昕磊;刘建成;单宏祎;刘业光;康泰峰 -专利权人：中核北方核燃料元件有限公司
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： C23C16/455 文献下载
摘要：本发明属于核包壳材料制造技术领域，具体涉及一种全尺寸SiC复合材料包壳管化学气相沉积的装置。旋转电机放置于炉盖上方，下方与吊挂架相连，保温上盖、外保温层和石墨底座共同组成保温室，石墨底座放置于炉底上方，加热体位于外保温层和内桶之间，内桶放置于加热体和全尺寸碳化硅包壳管之间，吊挂架穿过吸气管下端与全尺寸碳化硅包壳管连接，导气管位于内桶上方，进端通过保温上盖通入沉积室，出端与外部真空管道相连，吸气管进端位于全尺寸碳化硅包壳管上方，出端与外部真空管道相连，测温热偶放置于每段加热体内和内桶之间，每个测温热偶均与测温控温表相连，进气管位于沉积装置的下方和侧方。本发明填补了全尺寸SiC复合材料包壳管制备技术空白。
一种尺寸 sic 复合材料包壳管化学沉积装置

[发明专利]一种SiCf-CN201911326646.8在审
发明人：贾昕磊;卢永恒;刘建成;单宏祎;董秋实;孟莹 -专利权人：中核北方核燃料元件有限公司
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： C04B35/80 文献下载
摘要：本发明属于SiCf/SiC复合材料燃料包壳的界面层技术领域，具体涉及一种SiCf/SiC复合材料燃料包壳的界面层结构及制备方法。由内向外依次为PyC、SiC、PyC、SiC界面层。将碳化硅纤维预制件依次放入丙酮、乙醇中超声清洗，在烘干箱烘干；将预制件放入沉积炉中进行界面层制备：沉积炉抽真空，升温，依次通入氩气、甲烷气体；停止通入甲烷，只通入氩气，再依次通入氢气，三氯甲基硅烷；依次停止通入三氯甲基硅烷和氢气，通入氩气，通入甲烷，沉积热解碳；沉积碳化硅界面层，保温结束后，依次停止通入三氯甲基硅烷和氢气，持续通入氩气，随炉冷却至室温；将预制件，放入沉积炉中通过化学气相渗透工艺进行致密化。本发明制备的界面层适用于壁厚为0.5～2mm的SiCf/SiC复合材料包壳管。
一种 sic base sub

[发明专利]一种UB2-CN201911326647.2在审
发明人：刘建成;何勇;单宏祎;徐建川;康泰峰 -专利权人：中核北方核燃料元件有限公司
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： C04B35/58 文献下载
摘要：本发明属于硼化物陶瓷材料的制备技术领域，具体涉及一种UB2陶瓷体的制备方法。包括以下步骤：步骤一：采用感应熔炼或电弧熔炼方法，将金属铀与硼混合，放置坩埚中，加热或起弧熔炼，使其均匀反应，控制铀硼反应速率，制备出二硼化铀的铸锭；步骤二：在手套箱中，采用金属铀材质的破碎工具，将铸锭破碎，随后放置在球磨机中，球磨制备出二硼化铀粉末；步骤三：将粉末放入石墨模具中，并将装有粉末的模具用一次性塑料膜进行包覆，随后转至热压烧结炉内；步骤四：采用热压烧结工艺，制备出陶瓷体；步骤五：采用线切割工艺，进行表面及四周加工。采用本发明制备出密度大于11.43g/cm3、表面光滑、单一物相的二硼化铀陶瓷体。
一种 ub base sub

[发明专利]一种二氧化铀颗粒的等离子球化工艺-CN201911327257.7在审
发明人：卢永恒;单宏祎;刘建成;钱跃庆;贾昕磊;杜江平;刘文涛 -专利权人：中核北方核燃料元件有限公司
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： C01G43/025 文献下载
摘要：本发明属于核燃料核芯材料制造技术领域，具体涉及一种二氧化铀颗粒的等离子球化工艺。将筛分后的二氧化铀颗粒放置于送粉器中，将送粉器抽真空，充入氩气至标准大气压，再次抽真空充氩气，如此反复2～4次；对等离子炬、冷却室和收集室抽真空；启动冷却水循环机组，启动射频电源，预热灯丝；接通气源，打开等离子炬供气流量柜，通入工作氩气；调节真空管道阀门开度20％～60％；接通射频电源高压，启动等离子炬产生等离子弧，立即向等离子炬内通入冷却氩气；等离子弧稳定后，调节射频电源高压至8～15KV；启动送粉器，送出二氧化铀颗粒至等离子炬中进行球化；球化过程结束后，破真空打开收集室，取出二氧化铀颗粒。本发明解决了小尺寸二氧化铀颗粒球化问题。
一种氧化颗粒等离子化工

[发明专利]一种UMoZr弥散燃料制备方法-CN202011620354.8在审
发明人：刘建成;单宏祎;李波;宋建力 -专利权人：中核北方核燃料元件有限公司
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2021-05-28 - 主分类号： G21C21/02 文献下载
摘要：本发明属于铀基弥散燃料芯块制备技术领域，具体涉及一种UMoZr弥散燃料制备方法。采用贫铀和钼粒进行铀钼合金熔炼，然后采用感应熔炼铸造成型，获得铸锭；加工成薄片，用硝酸去除表面的氧化物，然后在去离子水中去除表面残留的硝酸，将样品浸入无水乙醇中除去水分，采用氢化脱氢工艺制备出铀钼合金粉末，然后热处理恢复γ相，与Zr粉混合，进行热压烧结，制备出UMoZr弥散燃料芯块。通过优化合金熔炼和氢化脱氢工艺，实现γ相铀10wt％钼合金粉末的制备，与锆粉进行热压烧结，制备出相对密度90％以上的弥散芯块。
一种 umozr 弥散燃料制备方法

[发明专利]一种铀基中子伽马复合屏蔽材料-CN202011625306.8在审
发明人：康泰峰;聂皓;刘建成;王虹;单宏祎;牟雪婷 -专利权人：中核北方核燃料元件有限公司
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2021-05-28 - 主分类号： G21F1/08 文献下载
摘要：本发明属于核材料研究及制造技术领域，具体涉及一种铀基中子伽马复合屏蔽材料。一种铀基中子伽马复合屏蔽材料，金属铀基体中添加金属钆，金属钆添加范围为0.1～2wt％。本材料采用真空熔炼的方法制备。本材料为金属钆均匀弥散在铀基体中，形成弥散型复合材料。金属铀为贫铀金属，其U235同位素原子数百分比小于0.3％。真空熔炼方法包含电弧熔炼、感应熔炼、电子束熔炼。将10kg贫铀金属与500g金属钆在真空感应炉内进行熔炼，完全熔化后进行搅拌，然后浇铸在模具内冷却，完全冷却后出炉；出炉将铸锭解剖后，利用光学显微镜观察材料组织，金属钆以第二相的方式均匀弥散在贫铀基体内。本发明形成一种屏蔽伽马射线的同时增强中子慢化效果的材料。
一种中子复合屏蔽材料

[发明专利]一种铀氧化物熔炼方法-CN202011625473.2在审
发明人：刘建成;钱跃庆;单宏祎;康泰峰;黄立功;田广丰;李明阳;刘志华 -专利权人：中核北方核燃料元件有限公司
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2021-05-25 - 主分类号： C01G43/01 文献下载
摘要：本发明涉及一种铀氧化物熔炼方法，具体涉及高熔点铀的氧化物的高频感应熔炼方法。在水冷铜坩埚中装好准备熔炼的铀的氧化物原料粉，将钨管降至坩埚中间，避免与坩埚壁接触，将氧化铀粉末洒落在钨管周围并捣实，以铺满坩埚为准，然后启动高频电源，钨管受电磁感应加热后，温度逐渐升高，铀的氧化物环绕周围，通过热传导的形式，温度同步上升，当升至一定温度，铀的氧化物形成导磁的熔体，从而自身导磁产热，这时提升钨管，使其脱离感应区，迅速降温，防止温度过高自身熔化。本发明实现氧化铀的真空熔炼。
一种氧化物熔炼方法

[发明专利]一种复杂熔融物的熔炼方法-CN202011609596.7在审
发明人：刘建成;康泰峰;单宏祎;李明阳;钱跃庆;刘志华 -专利权人：中核北方核燃料元件有限公司
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2021-05-18 - 主分类号： C22C1/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种复杂熔融物的熔炼方法，具体涉及UO2、ZrO2、Zr、Fe等混合材料的熔炼方法。炉料采用的工质为混合均匀后的UO2、ZrO2、Zr、Fe粉末，将其预先压制成饼状块，将部分Zr粉与Fe粉单独压制成金属块；在坩埚底部预铺粉末状工质并压实，随后加入压制的饼状块，饼状块之间放入金属块，将剩余粉末填充空隙中并适当压实；引燃物采用金属环，通过抽真空洗炉后充入氩气，开始熔炼；功率较低时，引燃物先行熔化，进而通过热传导，将混合物升温，当处于熔融物状态时，形成完全导磁体，继续升高功率，直至炉料完全均匀化。采用金属粉末压块作为引燃物，进而将混合粉末压块熔化，从而形成整体熔化的状况，获得了复杂熔融物的很好的熔炼效果。
一种复杂熔融熔炼方法

[发明专利]一种碳化硅复合材料燃料包壳与端塞的连接方法-CN202011625356.6在审
发明人：卢永恒;冯海宁;郭洪;王虹;康泰峰;刘建成;单宏祎;孟莹;田广丰;黄立功 -专利权人：中核北方核燃料元件有限公司
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： G21C21/02 文献下载
摘要：本发明属于新型核包壳材料制造技术领域，具体涉及一种碳化硅复合材料燃料包壳与端塞的连接方法。采用SiO2、Al2O3和Y2O3共3种氧化物为原料，根据配比称取原料，将其进行混合球磨，通过挤压成型的方法制备成小圆柱体。将这些圆柱放入坩埚中在高温下进行热处理，为了实现熔体成分的均匀，样品在高温下保温一段时间，然后将熔融的样品放入水中淬火以得到玻璃体，将所制备的玻璃块经球磨后过150目筛得到所需要得钎料。本发明解决SiC复合材料包壳管的两端密封问题，进而为该包壳管的应用提供条件。
一种碳化硅复合材料燃料连接方法

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