【技术实现步骤摘要】
一种高热导燃料芯块及其制备方法
本专利技术属于核电
，具体涉及一种高热导燃料芯块及其制备方法。
技术介绍
二氧化铀(UO2)是目前商用核反应堆最常用的燃料，具有熔点高(2865℃)、高温稳定性好、与包壳材料和冷却剂化学相容性好、抗辐照能力强，其中氧元素的热中子俘获截面低(<0.0002b)等显著优点。但UO2在高温下的热导率低，使得它在堆内运行过程中产生很高的中心温度和极大的径向温度梯度。这不但会在芯块中产生很大的热应力使燃料芯块容易开裂，而且会促使高燃耗条件下裂变气体的释放和芯块成分的重构。这些因素都会影响燃料元件的安生性，限制其在堆内的服役寿命。此外，过高的燃料芯块温度滞留了大量余热，在冷却剂失效事故时易导致包壳因温度过高而失效。因此，增强燃料芯块的热导率成为增强燃料芯块性能和安全性的关键技术途径。UO2的热导率呈现出随晶粒尺寸的增加而增大的趋势，采用单晶代替传统的UO2芯块，将极大的提高UO2芯块的导热能力。此外，由于锆合金具有良好的热物理、机械和耐腐蚀、抗辐照性能，广泛应用于燃料元件的包壳材料，采...
【技术保护点】
1.一种高热导燃料芯块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、提供一种UO
【技术特征摘要】
1.一种高热导燃料芯块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、提供一种UO2单晶；
S2、UO2单晶涂层包覆：将步骤S1制备的UO2单晶过筛处理，选取一定粒径的UO2单晶，采用化学气相沉积的方法在UO2单晶表面涂覆一层金属涂层，得到包覆型UO2单晶颗粒；
S3、粉体预处理：将步骤S2制备的包覆型UO2单晶颗粒以及Zr合金粉体进行加热预处理；
S4、粉体混合：将步骤S3制备的包覆型UO2单晶颗粒筛分成粒径大小不同的两组，先将大尺寸UO2单晶颗粒、Zr合金粉体与烧结剂按照一定的体积比例放入混料罐内，喷洒一定量的粘结剂密封混合，然后将剩余的小尺寸UO2单晶颗粒与Zr合金粉体混合后一起搅拌均匀；
S5、生坯压制：将步骤S4混合均匀的粉体按照一定压力条件压制成生坯；以及
S6、高温烧结：将步骤S5压制好的生坯在还原性气氛中高温烧结，即可获得所述高热导燃料芯块。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述UO2单晶采用电解法制备。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述金属涂层的金属选自锆或铌，所述金属涂层的厚度为5～20μm，选取的UO2单晶颗粒的粒径为100～800μm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，Zr合金粉体的...
【专利技术属性】
技术研发人员：林俊，严超，王鹏，曹长青，张锋，黄鹤，朱智勇，尤，卢俊强，朱丽兵，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，上海核工程研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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