一种液态金属填充间隙的复合碳化硅包壳核燃料棒制造技术

本发明专利技术公开了一种液态金属填充间隙的复合碳化硅包壳核燃料棒，包括燃料芯块，设置在燃料芯块周围的复合碳化硅包壳，以及用于填充部分芯块

【技术实现步骤摘要】
一种液态金属填充间隙的复合碳化硅包壳核燃料棒


[0001]本专利技术属于核反应堆燃料元件设计领域，具体涉及一种液态金属填充间隙的复合碳化硅包壳核燃料棒。

技术介绍

[0002]碳化硅(SiC)材料由于其极高的高温强度、极强的抗腐蚀和耐磨性能、良好的中子经济性等优势，是当前事故容错燃料包壳材料的热门选型之一。目前核级SiC材料主要有两种：单质SiC，由化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)技术制造的高纯度β相SiC，简称CVD；另一种是纤维增强的SiC
f
/SiC陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composite，CMC)，简称为CMC。
[0003]CVD材料中孔隙率很低，密度较大，属于典型的陶瓷材料，不具备塑性变形能力。由于存在天然的脆性，CVD单独作为包壳材料在承受拉应力时可能发生灾难性的结构破碎。CMC的材料中的纤维和基体的主要成分均为高纯度β相SiC，但是具有一定的孔隙率，故单独的CMC材料不能保证包壳的气密性，且CMC耐腐蚀能力相对CVD较差，一般不应与冷却剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态金属填充间隙的复合碳化硅包壳核燃料棒，其特征在于：包括燃料芯块(G)、复合碳化硅包壳以及用于填充芯块
‑
包壳间隙的液态金属材料(F)；所述液态金属材料熔点低于300℃，在反应堆正常运行温度条件下处于液态，热导率高于10W
·
m
‑1·
K
‑1，化学性质稳定，热中子吸收截面与锆合金相当或更低；所述液态金属材料(F)不完全填充芯块
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包壳间隙的全部空间，燃料棒内存在自由空间以容许燃料棒运行期间的热膨胀、辐照肿胀效应导致的间隙体积减小，并容纳运行过程中释放的裂变气体，保证燃料棒内压处于正常水平。2.如权利要求1所述的液态金属填充间隙的复合碳化硅包壳核燃料棒，其特征在于：所述复合碳化硅包壳包括CVD型碳化硅外层包壳(D)和CMC型碳化硅内层包壳(E)。3.如权利要求1所述的液态...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫英伟，张睿潇，贺亚男，章静，田文喜，秋穗正，苏光辉，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：