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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核工业,具体涉及一种mgo全稳定zro2基含gd可燃毒物材料及其制备方法、可燃毒物芯块。
技术介绍
1、zro2作为中子吸收材料的惰性基体在核反应堆堆芯组件的应用越来越广泛。gd是常用的可燃毒物元素,也作为稳定剂均匀地固溶到zro2材料中并增加材料立方相的稳定性。然而,由于gd的中子俘获面积大,吸收燃料的反应性大,在实际工况条件下,可燃毒物芯块中只需求较少含量的gd2o3,而少量的gd2o3又无法使zro2基体稳定在具有抗辐照损伤性能最好的高对称的立方相结构。
2、美国中子吸收材料标准astm c1066中提到核级zro2芯块中规定,y2o3稳定zro2的成分是14~20wt%(即8~12mol%),就是全立方相稳定zro2,即可以通过掺杂y2o3确保zro2保持全立方相结构,但是,y2o3的原材料价格较高,即存在成本高等问题。并且,y2o3掺杂的zro2材料在低温条件下(100~400℃下)易老化,导致强度降低和结构破坏的问题。此外,尽管y元素的中子吸收截面较低,但是,若以y2o3掺杂的zro2作为可燃毒物材料,由于y元素在材料中的总含量比较大(14~20wt%),导致其可吸收中子总量对核燃料末期的剩余反应性仍可以造成一定的损害,特别是对于一些设计功率小、中子注量低的反应堆,会影响反应堆的经济性。
3、目前,zro2基材料的制备方法常用的是共沉淀法,该方法工艺繁琐、操作复杂、所用的化学试剂种类多用量大,对生产环境或自然环境友好性差。
技术实现思路
...【技术保护点】
1.一种MgO全稳定ZrO2基含Gd可燃毒物材料,其特征在于,包括以下化学组成:
2.根据权利要求1所述的MgO全稳定ZrO2基含Gd可燃毒物材料,其特征在于,致密度>96%。
3.一种可燃毒物芯块,其特征在于,采用权利要求1或2所述的MgO全稳定ZrO2基含Gd可燃毒物材料加工而成。
4.一种MgO全稳定ZrO2基含Gd可燃毒物材料的制备方法,包括:
5.根据权利要求4所述的MgO全稳定ZrO2基含Gd可燃毒物材料的制备方法,其特征在于,氧化锆磨球采用核级的无铪氧化锆粉体制成。
6.根据权利要求4所述的MgO全稳定ZrO2基含Gd可燃毒物材料的制备方法,其特征在于,过筛目数为100~400目。
7.根据权利要求4所述的MgO全稳定ZrO2基含Gd可燃毒物材料的制备方法,其特征在于,预烧温度为1000~1300℃,预烧保温时间为0.5~2小时。
8.根据权利要求4所述的MgO全稳定ZrO2基含Gd可燃毒物材料的制备方法,其特征在于,等静压压力为140~400MPa。
9.根据权利要求4
10.根据权利要求4所述的MgO全稳定ZrO2基含Gd可燃毒物材料的制备方法,其特征在于,降温速度为2~5℃/min。
...【技术特征摘要】
1.一种mgo全稳定zro2基含gd可燃毒物材料,其特征在于,包括以下化学组成:
2.根据权利要求1所述的mgo全稳定zro2基含gd可燃毒物材料,其特征在于,致密度>96%。
3.一种可燃毒物芯块,其特征在于,采用权利要求1或2所述的mgo全稳定zro2基含gd可燃毒物材料加工而成。
4.一种mgo全稳定zro2基含gd可燃毒物材料的制备方法,包括:
5.根据权利要求4所述的mgo全稳定zro2基含gd可燃毒物材料的制备方法,其特征在于,氧化锆磨球采用核级的无铪氧化锆粉体制成。
6.根据权利要求4所述的mgo全稳定zro2基含gd可燃毒物材料的制备方法,其特征在于,过筛目数...
【专利技术属性】
技术研发人员:江小川,齐安舟,张兆泉,康龙武,董浩,范武刚,王晓姣,申腾,管靖宇,
申请(专利权)人:中国核电工程有限公司,
类型:发明
国别省市:
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