燃料芯块的制造方法以及燃料芯块技术

本发明专利技术公开了一种燃料芯块的制造方法以及燃料芯块，燃料芯块的制造方法包括：S1、根据质量百分比称取以下各原料：氧化钇0‑8％、氧化铝0‑10％、氧化硅0‑8％、碳化锆5‑80％，余量为碳化硅；S2、将原料与乙醇混合后，加入聚乙烯亚胺，球磨混合均匀，形成混料；S3、取5‑20％的混料均匀混合在乙醇中形成浆料，将浆料喷洒在滚动的TRISO颗粒表面，烘干形成待压粉料；S4、将待压粉料压制形成内核素坯；S5、取步骤S2中剩余的混料，压制形成为管体素坯；S6、将内核素坯装配到管体素坯中，压制，致密化烧结，制得燃料芯块。本发明专利技术采用SiC/ZrC复合材料作为燃料芯块的基体，提高燃料芯块的高温稳定性；利用ZrC可溶于强酸、强碱的特性，降低乏燃料芯块后处理难度，有利于燃料芯块循环利用。

【技术实现步骤摘要】
燃料芯块的制造方法以及燃料芯块
本专利技术涉及核燃料
，尤其涉及一种燃料芯块的制造方法以及燃料芯块。
技术介绍
核燃料能量密度高，CO2等有害气体排放少，是解决目前石化资源紧缺和环境污染严重的重要手段，核能发电是清洁能源，核能的优势明显，核电能源比例不断增大，核能发电的地位越显突出，各国在不断的开发核能并建设新型核电站。然而，核能是利用铀等重金属元素裂变产生能量，裂变会形成具有一定放射性的裂变产物。因此，做好辐射防护和防止放射性产物泄露是核电安全的关键，也是开发核能的前提。在人类和平利用核能的道路上曾发生多起核放射性泄露事件，使得提升传统UO2-Zr合金体系燃料组件的事故容错能力成为人们关注的焦点。UO2熔点高、辐照肿胀小，但热导率低，在深燃耗下裂变气体包容能力差。低热导率的UO2芯块使得UO2-Zr燃料体系在运行过程中产生较大的温度梯度，燃料棒中心温度达到1500℃以上。低热导率芯块的芯部温度高，裂变气体释放率大，且温度梯度使得芯块中产生热应力，降低了燃料元件的安全性。在失水事故工况条件下，芯块芯部温度越高，传热至燃料棒包壳的能量越多，芯块温度越高裂变气体释放量越大，增加了燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料芯块的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据质量百分比称取以下各原料：氧化钇0‑8%、氧化铝0‑10%、氧化硅0‑8%、碳化锆5‑80%，余量为碳化硅；所述氧化钇、氧化铝和氧化硅中至少一种质量不为0；S2、将所述原料与乙醇混合后，加入聚乙烯亚胺，球磨混合均匀，形成混料；S3、取5‑20%的所述混料均匀混合在乙醇中形成浆料，将所述浆料喷洒在滚动的TRISO颗粒表面，烘干形成待压粉料；其中，所述浆料形成粘附在所述TRISO颗粒外表面的包覆层；S4、将所述待压粉料压制形成内核素坯；S5、取适量步骤S2中剩余的所述混料，压制形成为管体素坯；S6、将内核素坯装配到管体素坯中，压制，致密化...

【技术特征摘要】
1.一种燃料芯块的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据质量百分比称取以下各原料：氧化钇0-8%、氧化铝0-10%、氧化硅0-8%、碳化锆5-80%，余量为碳化硅；所述氧化钇、氧化铝和氧化硅中至少一种质量不为0；S2、将所述原料与乙醇混合后，加入聚乙烯亚胺，球磨混合均匀，形成混料；S3、取5-20%的所述混料均匀混合在乙醇中形成浆料，将所述浆料喷洒在滚动的TRISO颗粒表面，烘干形成待压粉料；其中，所述浆料形成粘附在所述TRISO颗粒外表面的包覆层；S4、将所述待压粉料压制形成内核素坯；S5、取适量步骤S2中剩余的所述混料，压制形成为管体素坯；S6、将内核素坯装配到管体素坯中，压制，致密化烧结，制得燃料芯块。2.根据权利要求1所述的燃料芯块的制造方法，其特征在于，步骤S1中，所述氧化钇的粒径为20nm-20μm；所述氧化铝的粒径为10nm-30μm；所述氧化硅的粒径为10nm-50μm；所述碳化锆的粒径为10nm-50μm；所述碳化硅的粒径为10nm-50μm。3.根据权利要求1所述的燃料芯块的制造方法，其特征在于，步骤S2中，所述乙醇的质量为所有原料质量的1-2倍；所述聚乙烯亚胺的加入量为所有原料质量的0.5-2%；步骤S3中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华伟，贾建平，刘彤，高瑞，李锐，杨振亮，孙茂州，李冰清，马赵丹丹，任啟森，薛佳祥，高思宇，龚星，杨英，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44