一种熔盐反应堆用石墨表面热解炭涂层的制备方法技术

一种熔盐反应堆用石墨表面热解炭涂层的制备方法是将热固性树脂加入到溶剂之中溶解得到热固性树脂分散液，将核石墨构件置于浸渍设备中抽真空，向浸渍设备中加入热固性树脂分散液在高压惰性气体下浸渍，干燥，干燥后浸渍核石墨构件在惰性气氛下加压固化和焙烧处理，获得热解炭涂层包覆的核石墨构件。本发明专利技术具有工艺简单，成本低，且可大规模生产的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种熔盐反应堆用石墨表面热解炭涂层的制备方法
本专利技术属于一种石墨涂层制造方法，具体涉及一种熔盐反应堆用石墨表面热解炭涂层的制备方法。
技术介绍
随着经济社会发展，人类日益增长的能源需求与常规化石能源的日渐枯竭及可再生能源的相对匮乏之间的矛盾逐渐加剧。在此情形之下，作为第四代核反应堆重要候选堆型的液态熔盐堆应运而生，并以其固有安全性、核资源有效利用、防止核扩散、燃料循环、经济性等优点而迅速成为一大研究热点。核石墨具有低中子吸收截面、高慢化比、高热导率和优良的机械性能等优势，可作为熔盐堆的中子慢化剂、反射体和堆芯支撑结构。液态熔盐堆对石墨要求苛刻，除满足反应堆用石墨的一般核、机械性能之外，还要求石墨能与高温液态熔盐良好相容并有效阻隔熔盐对石墨的浸渗，以避免熔盐渗透而引起石墨在辐照作用下发生局部过热、产生裂纹而快速失效，威胁反应堆安全。另外，核石墨还应具有对裂变气体(主要是Xe135)的阻隔性能，防止其扩散进入核石墨构件内部，增大石墨构件中子吸收截面，引起反应堆增殖比的下降。因此，在技术层面上，阻隔高温熔盐及裂变气体浸渗到石墨内部，是熔盐堆发展不可忽视的关键问题。研究表明当石墨材料孔径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔盐反应堆用石墨表面热解炭涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将热固性树脂加入到溶剂之中，边搅拌边升温至50‑80℃并使树脂完全溶解，得到热固性树脂分散液；(2)将核石墨构件干燥处理后，置于浸渍设备中，并将浸渍设备浸渍腔体升温至60‑70℃，并抽真空使浸渍腔体内部气压在0.01MPa，持续抽真空1‑3h；(3)向浸渍设备中加入热固性树脂分散液,须保证加压结束后热固性树脂分散液液面比石墨毛坯顶端高出10‑20mm，随后向浸渍设备内部通入高压惰性气体加压至浸渍压力0.5‑8MPa，浸渍3‑5h，泄压后取出核石墨构件并擦掉其表面粘附的树脂分散液，然后将其置于通风处干燥8‑24h使溶剂挥...

【技术特征摘要】
1.一种熔盐反应堆用石墨表面热解炭涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将热固性树脂加入到溶剂之中，边搅拌边升温至50-80℃并使树脂完全溶解，得到热固性树脂分散液；(2)将核石墨构件干燥处理后，置于浸渍设备中，并将浸渍设备浸渍腔体升温至60-70℃，并抽真空使浸渍腔体内部气压在0.01MPa，持续抽真空1-3h；(3)向浸渍设备中加入热固性树脂分散液,须保证加压结束后热固性树脂分散液液面比石墨毛坯顶端高出10-20mm，随后向浸渍设备内部通入高压惰性气体加压至浸渍压力0.5-8MPa，浸渍3-5h，泄压后取出核石墨构件并擦掉其表面粘附的树脂分散液，然后将其置于通风处干燥8-24h使溶剂挥发干净，得到干燥的浸渍核石墨构件；(4)将干燥的浸渍核石墨构件在惰性气氛下加压至固化压力需高于步骤（3）中浸渍压力0.05-0.2MPa，以1-10℃/h的升温速率升温至树脂固化温度并恒温3-4h，获得固化核石墨构件；(5)将固化核石墨构件于惰性气氛下以2-5℃/min的升温速率升温至800-2500℃，并恒温1-3h完成焙烧处理，获得热解炭涂层包覆的核石墨构件；(6)对步骤(5)中所得石墨坯料进行检测，当平均孔径尺寸<1μm时为合格，当达不到指标时，重复步骤（1）-（5），直至达到指标。2.如权利要求1所述的一种熔盐反应堆用石墨表面热解炭涂层的制备方法，其特征在于所述步骤(1)中的热固性树脂为热固性酚醛树脂和/或环氧树脂。3.如权利要求2所述的一种熔盐反应堆用石墨表面热解炭涂层的制备方法，其特征在于所述步骤(1)中的热固性树脂为热固性酚醛树脂。4.如权利要求1所述的一种熔盐反应堆用石墨表面热解炭涂层的制备方法，其特征在于所述步骤(1)中溶剂为无水乙醇和/或甲苯。5.如权利要求1所述的一种熔盐反应堆用石墨表面热解炭涂层的制备方法，其特征在于热固性树脂与溶剂体积比为0.5-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘占军，何钊，连鹏飞，宋金亮，郭全贵，张俊鹏，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：山西,14