[发明专利]含硼锆合金可燃毒物中空芯块的制备方法

摘要

本发明提供一种含硼锆合金可燃毒物中空芯块的制备方法。该方法通过将碳化硼粒径<5μm的粉料与氢化锆-2粉混料、经钢模将混料压制成中空芯块坯体、并对中空芯块坯体进行脱氢烧结及对中空芯块坯体进行机加工，制备出含硼锆合金可燃毒物中空芯块产品。本发明制备方法制备出的含硼锆合金可燃毒物中空芯块，厚度小于2mm，其致密度达到95%以上，开口孔率小于2%，符合含硼锆合金可燃毒物芯块在反应堆中使用的相关技术要求，解决了含超硬材料粉料难于用钢模成型的技术难题，大幅度提高了含超硬颗料坯体的成型精度和原材料的利用率，与用橡胶模成型制备实心碳化硼锆合金可燃毒物芯块相比，原材料氢化锆的用量降低60%以上。

主权项

一种含硼锆合金可燃毒物中空芯块的制备方法，包括将氢化锆‑2粉与碳化硼粉混合的混料工艺、将氢化锆‑2粉与碳化硼混料压制成中空芯块坯体工艺、将该中空芯块坯体脱氢烧结及将中空芯块坯体机加工各工艺，具体步骤如下：步骤一 混料工艺：将称量好的氢化锆‑2粉与碳化硼粉混合，然后将粉料放入混料器中混合；其中碳化硼的粒径<5μm，质量分数为0.5~2%，余量为氢化锆‑2粉；混料时间为30~120min；步骤二  钢模压制成型工艺：把混匀的氢化锆‑2与碳化硼粉料装入带芯杆的钢模中压制成氢化锆‑2与碳化硼中空芯块坯体；其中将氢化锆‑2与碳化硼混合粉料压制成中空芯块坯体的成型压力为200~600MPa；步骤三  脱氢烧结工艺：把压制成型的氢化锆‑2与碳化硼中空芯块坯体放入高真空烧结炉中脱氢烧结，在真空度小于0.1Pa时升温，在800℃~850℃下保温脱氢，直到炉膛真空度下降到0.1Pa以下，再升温到1100℃~1400℃，保温60~240min，保温结束后氢化锆‑2与碳化硼中空芯块坯体随炉冷却；步骤四芯块加工工艺：将冷却后的氢化锆‑2与碳化硼中空芯块坯体进行机加工，制成硼含量为0.4~1.6wt%的含硼锆合金可燃毒物中空芯块成品。