一种核燃料碳化硅陶瓷包壳管的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种核燃料碳化硅陶瓷包壳管的制备方法，该方法先制作复合材料中间层管件，然后沉积内层整体层和外层保护层，最后将多段短碳化硅陶瓷管焊接得到核燃料碳化硅陶瓷包壳管。与现有技术相比，本发明专利技术具有尺寸一致性好、机械强度高和直线度好和制备效率高等优点。

Method for preparing nuclear fuel silicon carbide ceramic cladding tube

The invention relates to a silicon carbide ceramic nuclear fuel cladding tube preparation method, the method to make the composite interlayer pipe, then deposited inner layer and the outer layer of the overall protection, the multi short silicon carbide ceramic tube welding carbide ceramic nuclear fuel cladding tube. Compared with the prior art, the present invention has the advantages of good dimensional consistency, high mechanical strength, good straightness and high preparation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种核燃料碳化硅陶瓷包壳管的制备方法
本专利技术涉及属于耐事故核燃料应用领域，尤其是涉及一种核燃料碳化硅陶瓷包壳管的制备方法。
技术介绍
相较于传统的锆合金核燃料包壳，碳化硅陶瓷包壳管在高温下能保持很好的强度和很好的抗辐照等性能。国内外对碳化硅包壳管制备做了很多研究，如专利CN101019193A和专利CN103818056B所描述的，先制作内层整体层，然后在内层整体层上包覆碳化硅纤维复合材料层，浸渍聚碳硅烷后直接进行致密化。该致密化过程在内层整体层和复合材料层间(特别是编织工艺)由于纤维搭接而产生密闭的孔隙，如图1所示，该孔隙干扰机械强度，使制品性能下降。整体制备长的陶瓷管由于制件尺寸长、厚度薄，极易出现制件弯曲、断裂等现象，而直线度又是包壳管的重要技术指标之一。制备较长陶瓷包壳管时，由于管件长、直径小，管件内壁沉积很难沉积均匀，如图2所示，造成管壁厚度不一致。中国专利CN105405474A公开了一种具备抗裂纹扩展能力的核燃料包壳管的结构及制备方法，包括二层或三层的SiC基核燃料包壳管，将SiC基核燃料包壳管的内层作为次内层结构，在次内层的内部引入一层抗裂纹扩展层作为内层结构，形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核燃料碳化硅陶瓷包壳管的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：(1)制作复合材料中间层管件：在合适直径模芯上制备碳化硅纤维陶瓷复合材料层管件，进行致密化处理，并脱出模芯，得到短复合材料中间层管件；(2)沉积内层整体层和外层保护层：在短复合材料中间层管件上通过CVD或CVI工艺沉积内层整体层和外层保护层；(3)管件焊接：将沉积好的数段碳化硅陶瓷管件放入夹具内进行焊接，得到足够长尺寸的碳化硅陶瓷包壳管。

【技术特征摘要】
1.一种核燃料碳化硅陶瓷包壳管的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：(1)制作复合材料中间层管件：在合适直径模芯上制备碳化硅纤维陶瓷复合材料层管件，进行致密化处理，并脱出模芯，得到短复合材料中间层管件；(2)沉积内层整体层和外层保护层：在短复合材料中间层管件上通过CVD或CVI工艺沉积内层整体层和外层保护层；(3)管件焊接：将沉积好的数段碳化硅陶瓷管件放入夹具内进行焊接，得到足够长尺寸的碳化硅陶瓷包壳管。2.根据权利要求1所述的一种核燃料碳化硅陶瓷包壳管的制备方法，其特征在于，步骤(1)中采用加压浸渍交联在模芯上制备碳化硅纤维陶瓷复合材料层管件。3.根据权利要求2所述的一种核燃料碳化硅陶瓷包壳管的制备方法，其特征在于，加压浸渍交联工艺是将缠绕或编织件放入密闭的模...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宇辉，高建军，沈伟，
申请(专利权)人：核工业第八研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31