[发明专利]一种全陶瓷微封装燃料芯块的制备方法

摘要

本发明属于燃料芯块制备技术领域，具体涉及一种全陶瓷微封装燃料芯块的制备方法，包括以下步骤：步骤1，碳化硅粉末及助烧剂添加；步骤2，TRISO颗粒表面涂覆碳化硅粉末；步骤3，燃料芯块预成型；步骤4，燃料芯块热压烧结。本发明制得的全陶瓷微封装燃料芯块为圆柱形状，其密度≥3.1g/cm3，芯块内部TRISO颗粒结构保持完整，且均匀分布于碳化硅基体内。

主权项

1.一种全陶瓷微封装燃料芯块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，碳化硅粉末及助烧剂添加步骤1.1，确定原料碳化硅粉末的平均粒径≤1μm，比表面积≥20m2/g；助烧剂为氧化铝和稀土元素氧化物的混合物，平均粒径为0.9～1.1μm；步骤1.2，助烧剂添加向碳化硅粉末内加入助烧剂，助烧剂添加量为碳化硅粉末质量的6％～10％；采用湿法球磨工艺将助烧剂和碳化硅粉末进行混合，分散剂为有机溶剂；湿法球磨完成后烘干筛分作为碳化硅粉末基体原料；步骤2，TRISO颗粒表面涂覆碳化硅粉末步骤2.1，在TRISO颗粒表面均匀涂覆粘结体系并浸渍设定时间，粘结体系是粘性有机溶剂；步骤2.2，采用表面粘结技术在颗粒表面粘结一层步骤1得到的碳化硅粉末基体原料；步骤2.3，TRISO颗粒与碳化硅粉末进行均匀混合；步骤3，燃料芯块预成型燃料芯块预成型采用模压成型，生坯芯块为圆柱形，采用硬脂酸锌混合四氯化碳作为成型的润滑剂，芯块成型压强为10～50MPa，保压时间5～20s；步骤4，燃料芯块热压烧结燃料芯块烧结属于液相烧结，烧结方式为热压烧结，以高密石墨作为热压模具，热压温度控制在1850～2000℃，保温时间控制在30～100min，热压压强为15～50MPa。