一种熔盐堆球环型燃料元件的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种熔盐堆球环型燃料元件的制备方法，包括：提供第一基体粉；提供较大密度的第二基体粉；将第二基体粉包裹在包覆颗粒外表面获得穿衣颗粒；将第一基体粉投入第一硅橡胶模具中5‑20MPa进行初压处理，获得球形芯球；将球形芯球置于第二硅橡胶模具中，将穿衣颗粒和第二基体粉包裹在芯球的外表面后5‑20MPa进行中压处理，获得环形芯球；将环形芯球置于第三硅橡胶模具中，将第二基体粉包裹在环形芯球的外表面后190‑300MPa进行终压处理，获得素坯；将素坯进行炭化处理和纯化处理，获得球环型燃料元件。本发明专利技术的制备方法采用逐层压制的方法形成球环型燃料元件的芯球区、燃料区和外壳区，从而提供球环形燃料元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及熔盐堆燃料元件，更具体地涉及一种熔盐堆球环型燃料元件的制备方法。
技术介绍
熔盐堆是第四代核电六种候选堆型之一，具有无水冷却、高温输出、常压工作、高能量密度和热稳定性好等优点，适用于缺水、干旱地区。固态燃料熔盐堆是一种新型熔盐堆的概念设计，其能充分发挥传统包覆颗粒燃料和传统MSR高温熔盐的优势，其堆内燃料元件被简称为熔盐堆燃料元件。美国Berkeley提供了一种适用于该固态燃料熔盐堆的熔盐堆燃料元件，如图1所示，其具有球环形结构，包括芯球区1、包覆该芯球区的燃料区2和包覆该燃料区2的外壳区3。但是，目前还没有文献报道过这种球环形燃料元件的制备方法。现有技术中已知的仅是常规的球形燃料元件的制备方法，由于球形燃料元件并不具有上述特殊的球环型结构，其制备方法无法用来制备球环型燃料元件。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术旨在提供一种熔盐堆球环型燃料元件的制备方法。本专利技术所述的熔盐堆球环型燃料元件的制备方法，包括如下步骤：S1，由基材、粘结剂和造孔剂混合提供第一基体粉；S2，由基材和粘结剂混合提供第二基体粉，该第二基体粉的密度大于第一基体粉的密度；S3，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔盐堆球环型燃料元件的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：S1，由基材、粘结剂和造孔剂混合提供第一基体粉；S2，由基材和粘结剂混合提供第二基体粉，该第二基体粉的密度大于第一基体粉的密度；S3，将第二基体粉包裹在包覆颗粒外表面，获得穿衣颗粒；S4，将第一基体粉投入第一硅橡胶模具中在5MPa‑20MPa下进行初压处理，获得球形芯球；S5，将所述球形芯球置于第二硅橡胶模具中，将穿衣颗粒和第二基体粉包裹在芯球的外表面后在5MPa‑20MPa下进行中压处理，获得环形芯球；S6，将环形芯球置于第三硅橡胶模具中，将第二基体粉包裹在环形芯球的外表面后在190MPa‑300MPa下进行终压处理，获...

【技术特征摘要】
1.一种熔盐堆球环型燃料元件的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：S1，由基材、粘结剂和造孔剂混合提供第一基体粉；S2，由基材和粘结剂混合提供第二基体粉，该第二基体粉的密度大于第一基体粉的密度；S3，将第二基体粉包裹在包覆颗粒外表面，获得穿衣颗粒；S4，将第一基体粉投入第一硅橡胶模具中在5MPa-20MPa下进行初压处理，获得球形芯球；S5，将所述球形芯球置于第二硅橡胶模具中，将穿衣颗粒和第二基体粉包裹在芯球的外表面后在5MPa-20MPa下进行中压处理，获得环形芯球；S6，将环形芯球置于第三硅橡胶模具中，将第二基体粉包裹在环形芯球的外表面后在190MPa-300MPa下进行终压处理，获得素坯；S7，将素坯进行炭化处理和纯化处理，获得球环型燃料元件。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基材选自由C、SiC、ZrC、TiC、NbC、Zr-Si-C、(Ti，Nb)-Si-C、(Ti，Zr)-Si-C、Ti3SiC2和Ti3AlC2组成的组中。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂选自由...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜海涛，林俊，仲亚娟，李子威，许红霞，朱智勇，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31