铀-铌-碳-氮燃料芯块的制备方法技术

本发明专利技术的实施例公开一种铀

【技术实现步骤摘要】
铀
‑
铌
‑
碳
‑
氮燃料芯块的制备方法


[0001]本专利技术的实施例涉及核燃料
，具体涉及一种铀
‑
铌
‑
碳
‑
氮燃料芯块的制备方法。

技术介绍

[0002]空间核动力反应堆推进器是未来实现空间巡航和深空探测的关键技术。其中，核热推进反应堆燃料是该核推进器的核心部件，其服役温度通常在3000K以上，同时需要燃料具有较好的力学性能以及在热氢环境下良好的热化学稳定性。
[0003]目前，核热推进反应堆通常选择碳化物(例如，UC)作为基体燃料。然而，单相UC燃料的熔点为2803K，导致单相UC燃料无法适应核热推进反应堆极高的服役温度。并且，在高温下单相UC燃料也会被热氢气反应腐蚀，无法满足核热推进反应堆燃料的使用需求。
[0004]因此，需要在单相UC燃料中掺杂高熔点、高热导以及低中子截面吸收的其他相，以对燃料进行性能强化和优化使其满足使用需求。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术的一个实施例，提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铀
‑
铌
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碳
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氮燃料芯块的制备方法，其特征在于，包括：步骤S10，混合二氧化铀粉末、五氧化二铌粉末和碳粉，得到混合粉末；步骤S20，对所述混合粉末依次进行碳热还原碳化以及氮化反应，得到碳氮化铀铌粉末；步骤S30，混合所述碳氮化铀铌粉末与金属铌粉，并压制得到燃料压坯；步骤S40，在惰性气体与氮气的混合气氛以及燃料烧结温度下，烧结所述燃料压坯，得到铀
‑
铌
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碳
‑
氮燃料芯块。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S20包括：步骤S21，压制所述混合粉末，得到混合压坯；步骤S22，对所述混合压坯进行碳热还原碳化反应，得到碳化铀铌芯块；步骤S23，粉碎所述碳化铀铌芯块，得到碳化铀铌粉末；步骤S24，对所述碳化铀铌粉末进行氮化反应，得到所述碳氮化铀铌粉末。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S22包括：在真空环境以及碳化温度下，烧结所述混合压坯并维持预定碳化时间，得到所述碳化铀铌芯块。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S24还包括：在所述氮化反应之前，对所述碳化铀铌粉末进行脱碳处理，以除去所述碳化铀铌粉末中残余的碳杂质。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤S24中，所述对所述碳化铀铌粉末进行脱碳处...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴学志，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：