一种核燃料元件的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种核燃料元件的制备方法，其包括采用3D打印设备通过钨粉打印无燃料外壳；通过钨粉打印第一钨模板，将钨包覆燃料颗粒装于燃料位点槽上，利用钨粉对空隙进行填补；通过钨粉打印第二钨模板，将钨包覆燃料颗粒装于第二钨模板上，利用钨粉对空隙进行填补；重复打印第二钨模板的相应操作，直到达到设计层数要求；通过钨粉打印第三钨模板作为封口部分，得到预成型坯体；对预成型坯体进行热处理，得到核燃料元件。根据本发明专利技术的核燃料元件的制备方法，通过材料的逐层堆叠成型来制造三维无燃料外壳和带点位槽的预制模板，避免由于燃料颗粒堆积过密形成局部热点而降低核燃料元件使用寿命。用寿命。用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种核燃料元件的制备方法


[0001]本专利技术涉及核反应堆，更具体地涉及一种核燃料元件的制备方法。

技术介绍

[0002]核热推进系统为空间飞行器在地球大气层以外提供动力，是未来空间科学研究的关键技术，得到了美俄等航天大国的高度重视。核热推进利用反应堆的热量将液态氢、氦等推进剂加热到极高温度，使其转变为气体，通过喷嘴喷出，从而产生动力。该系统产生的推力是电动推进器的1万倍，比冲量达到化学火箭的2
‑
5倍。
[0003]核燃料元件是反应堆设计的核心部件。核燃料元件的设计和制备决定了反应堆的先进性和经济性。基于包覆燃料颗粒的金属基弥散型燃料元件的设计制备，有望满足先进核热推进对燃料的要求。
[0004]传统的燃料元件制备工艺存在生产周期较长、成本较高、原材料利用率低等问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述现有技术中的核燃料元件制备周期长和成本高等问题，本专利技术提供一种核燃料元件的制备方法。
[0006]根据本专利技术的核燃料元件的制备方法，其包括如下步骤：S1，采用3D打印设备通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核燃料元件的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：S1，采用3D打印设备通过钨粉打印无燃料外壳；S2，通过钨粉打印顶面具有燃料位点槽的第一钨模板，将第一钨模板放置于无燃料外壳内，将钨包覆燃料颗粒装于燃料位点槽上，利用钨粉对空隙进行填补；S3，通过钨粉打印底面和顶面均具有燃料位点槽的第二钨模板，将第二钨模板放置于无燃料外壳内并使得下方的钨包覆燃料颗粒的顶部容纳于第二钨模板的底面上的燃料位点槽内，将钨包覆燃料颗粒装于第二钨模板的顶面上的燃料位点槽上，利用钨粉对空隙进行填补；S4，重复步骤S3若干次；S5，通过钨粉打印底面具有燃料位点槽的第三钨模板作为封口部分，将第三钨模板放置于无燃料外壳内并使得下方的钨包覆燃料颗粒的顶部容纳于第三钨模板的底面上的燃料位点槽内，得到预成型坯体；S6，对预成型坯体进行热处理，得到核燃料元件。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，无燃料外壳呈球形、圆柱形、六棱柱形、正方体形或长方体形。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，钨包覆燃料颗粒由内向外依次是燃料核...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲亚娟，林俊，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：