一种均匀化的包覆颗粒弥散燃料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种均匀化的包覆颗粒弥散燃料及其制备方法。采用本发明专利技术所提供的均匀化的包覆颗粒弥散燃料制备方法，所制得的均匀化的包覆颗粒弥散燃料在常规包覆颗粒弥散燃料的基础上实现了TRISO包覆燃料颗粒的径向均匀分布，降低了包覆颗粒弥散燃料在堆内运行时的温度梯度，有效地保护了包覆颗粒弥散燃料的完整性，降低了放射性产物释放风险，同时还解决了气冷微堆的中子物理、热工水力理论计算不准确的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种均匀化的包覆颗粒弥散燃料及其制备方法


[0001]本专利技术属于包覆颗粒弥散燃料制造领域，涉及一种均匀化的包覆颗粒弥散燃料及其制备方法。

技术介绍

[0002]气冷微堆是一种基于棱柱式高温气冷堆发展改进而来的微型模块化气冷堆，可实现全寿期内不换料，采用固有安全性设计，充分简化系统配置，并以智能运维与模块化布置部署来提升用户体验，具备“固有安全、智能、灵活”的设计特征，可满足海底、孤岛、陆地偏远地区甚至可能满足外太空等特殊地域的供电需求。
[0003]由于气冷微堆的固有安全、全寿期不换料、氦气直接循环、人工干预较少等设计要求，需要气冷微堆燃料具有稳定性强，耐腐蚀，裂变产物释放极少等特征，而目前成熟的核燃料如压水堆的二氧化铀燃料芯块、高温气冷堆的石墨燃料球等均不能完全满足气冷微堆燃料的设计要求，所以选择了一种最近提出的全新燃料作为气冷微堆的燃料，即包覆颗粒弥散燃料。这是一种将三层各向同性包覆颗粒(TRISO包覆燃料颗粒)弥散到碳化硅基体中形成的柱状燃料，其中碳化硅材料的辐照稳定性以及化学稳定性可以保证燃料拥有较长的运行寿期，而TRISO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种均匀化的包覆颗粒弥散燃料，其特征在于，所述均匀化的包覆颗粒弥散燃料包括基体材料、穿衣的TRISO包覆燃料颗粒和一系列碳化硅圆柱筒体；其中：所述基体材料是通过向纳米级碳化硅粉末中添加助烧剂，混合均匀后烘干并筛分制得；所述穿衣的TRISO包覆燃料颗粒通过在TRISO包覆燃料颗粒表面涂覆碳化硅层得到；所述一系列碳化硅圆柱筒体采用化学气相沉积法或者碳化硅粉末烧结工艺制备；所述均匀化的包覆颗粒弥散燃料是将所述穿衣后的TRISO包覆燃料颗粒、基体材料混合搅拌均匀后，形成的混合浆料填充入安装在石墨模具底部环形凹槽中的所述一系列碳化硅圆柱筒体与石墨模具形成的间隙空间内，再加压烧结制得。2.根据权利要求1所述的一种均匀化的包覆颗粒弥散燃料，其特征在于，所述助烧剂为氧化物，所述混合均匀的方法为利用有机溶剂作为分散剂，采用湿法球磨工艺将所述纳米级碳化硅粉末和助烧剂混合均匀。3.根据权利要求1所述的一种均匀化的包覆颗粒弥散燃料，其特征在于，所述碳化硅层为所述基体材料与粘性有机溶剂的混合物。4.根据权利要求1所述的一种均匀化的包覆颗粒弥散燃料，其特征在于，所述化学气相沉积法在甲基三氯硅烷氛围中进行，所述化学气相沉积法或者碳化硅粉末烧结工艺的温度高于1600℃。5.根据权利要求1所述的一种均匀化的包覆颗粒弥散燃料，其特征在于，所述一系列碳化硅圆柱筒体的半径成等差数列，所述等差数列的公差与最小的碳化硅圆柱筒体直径相等。6.根据权利要求1所述的一种均匀化的包覆颗粒弥散燃料，其特征在于，所述最小的碳化硅圆柱筒体直径大于所述穿衣后的TRISO包覆燃料颗粒直径，最大的碳化硅圆柱筒体的半径为所述均匀化的包覆颗粒弥散燃料圆柱体的半径。7.根据权利要求1所述的一种均匀化的包覆颗粒弥散燃料，其特征在于，所述一系列碳化硅圆柱筒体的壁厚小于0....

【专利技术属性】
技术研发人员：朱思阳，贺楷，江小川，董建华，张朔婷，张成龙，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：