一种MOX燃料芯块湿氢烧结方法技术

本发明专利技术涉及核级粉末芯块烧结技术领域，具体公开了一种MOX燃料芯块湿氢烧结方法，包括以下步骤：步骤一：生坯装炉；步骤二：气体置换洗炉；步骤三：进行湿氢烧结；步骤四：开炉。本发明专利技术方法通过控制烧结过程中的烧结温度、保温时间、烧结气氛等关键参数，优化了具体的烧结阶段，解决了芯块致密不均匀、密度低、O/M比偏高、晶粒尺寸偏小等技术难题，为开展大批量生产提供相应的技术支持。

A method of MOX fuel pellet wet hydrogen sintering

【技术实现步骤摘要】
一种MOX燃料芯块湿氢烧结方法
本专利技术属于核级粉末芯块烧结
，具体涉及一种MOX燃料芯块湿氢烧结方法。
技术介绍
近年来，随着粉末冶金新技术与工艺的不断出现，推动高技术产业快速发展，其中，发展MOX燃料对提高铀资源利用率、推动我国快堆技术的发展和商业化应用、保护环境、防止核扩散等具有重大的意义。但是研制MOX燃料涉及了大量的U、Pu元素，使得MOX燃料制备方法与工艺成为国际上比较敏感的核心技术。其中MOX燃料烧结是关键工序之一，该工序通过温度的变化使得粉末颗粒之间会发生一系列扩散、熔合、结晶等复杂的物理、化学现象，从而使烧结产品性能满足技术控制指标要求，尤其是芯块的密度、O/M、晶粒尺寸等方面。目前，在传统粉末冶金行业中，陶瓷烧结方法一般分为无压烧结、液相烧结及加压烧结三种类型，而MOX燃料本身性质活泼、熔点较高、热膨胀系数大、热导率低，使得烧结过程变得较为困难。此外，芯块烧结后的密度要求较高，对芯块的空隙大小、O/M比、晶粒尺寸、内部缺陷等都有着严格的技术指标，因此，为了获得所需性能的产品，亟需设计一种新的MOX燃料芯块烧结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MOX燃料芯块湿氢烧结方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一：生坯装炉/n将烧结炉内气压恢复到常压，取出炉底部的金属钼烧结舟，将压制合格的MOX燃料生坯放入烧结舟内，并做好标记；/n然后将烧结舟排放炉底中心位置后，将炉底缓慢置入烧结炉内；/n步骤二：气体置换洗炉/n打开冷却水系统，待冷却水路正常后，打开二级泵装置，将烧结炉内真空度降至0.1～20Pa之间，然后打开混合气氛控制系统，通入Ar+6％H

【技术特征摘要】
1.一种MOX燃料芯块湿氢烧结方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：生坯装炉
将烧结炉内气压恢复到常压，取出炉底部的金属钼烧结舟，将压制合格的MOX燃料生坯放入烧结舟内，并做好标记；
然后将烧结舟排放炉底中心位置后，将炉底缓慢置入烧结炉内；
步骤二：气体置换洗炉
打开冷却水系统，待冷却水路正常后，打开二级泵装置，将烧结炉内真空度降至0.1～20Pa之间，然后打开混合气氛控制系统，通入Ar+6％H2混合气体以置换烧结炉内气氛，并使得气压保持在正压3～25KPa；
步骤三：进行湿氢烧结
通过加热系统使烧结炉内开始升温，在室温～400℃过程中烧结气氛为流动的含氢6％的氢氩混合气；
当升温至400～1400℃时，烧结气氛切换为含氢6％的流动湿氢气氛；
继续升温至1400～1900℃后进入保温阶段，保温过程中烧结气氛为流动湿氢气氛；
当高温烧结完成后，开始降温；
当降温至600～1300℃时，烧结气氛切换为含氢6％的流动干氢气氛，然后开始带功率降温；
当温度降至300～550℃时，关闭电源，保持自然降温速率，直至自然降温至20～80℃时，关闭冷却水系统；
步骤四：开炉
打开烧结炉，转运烧结舟，取出MOX燃料芯块，进行分析检测。


2.如权利要求1所述的一种MOX燃料芯块湿氢烧结方法，其特征在于：步骤一中，所述的MOX燃料生坯密度为35～55％.TD，生坯数量为10～400块。


3.如权利要求1所述的一种MOX燃料芯块湿氢烧结方法，其特征在于：步骤二中，重复气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦龙，郭亮，蒲小斌，屠振华，张万德，杨廷贵，张顺孝，刘家礼，朱桐宇，张欢欢，刘育红，张永红，周全栓，袁毓文，谷磊，刘鹏，王军平，张翔，刘勇，彭传洋，祁磊，吉文娜，
申请(专利权)人：中核四零四有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62