一种基于燃料颗粒的氢化钇基体燃料元件及其制备方法以及应用技术

本发明专利技术提供一种基于燃料颗粒的氢化钇基体燃料元件及其制备方法以及应用，包括：通过氢化方法将金属钇块制备成氢化钇块体；将氢化钇块体研磨成50～100μm氢化钇粉末，再将其与燃料颗粒和助烧剂混合均匀，燃料颗粒体积占比为10～40％，助烧剂体积占比为2～5％；将粉末放入模具进行高温烧结，以80～100℃/min的速度升温到800～1000℃，烧结压力为35～70MPa，烧结时间为10～30min，随炉冷却，制得一种燃料颗粒弥散分布的氢化钇基体燃料元件。根据本发明专利技术制备得到的氢化钇基材燃料元件具有工作效率高，节约设计空间等优势，特别适用于小型模块化核反应堆或微型反应堆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于燃料颗粒的氢化钇基材燃料元件制备，更具体地涉及一种基于燃料颗粒的氢化钇基体燃料元件及其制备方法以及应用。

技术介绍

1、随着核能行业不断发展，先进型小堆或微堆逐渐成为研究热点，该反应堆具有体积小、热效率高等特点，因而要求燃料元件具有更高的热效率、更小体积。由于石墨等非金属材料慢化密度小，需要整套系统占地面积大等特点，不能满足小型堆的需求，因而金属氢化物作为理想的基体材料引起了广泛兴趣。钇具有优良的慢化能力和较低的中子吸收截面，同时具有较高的氢密度。因而，氢化钇具有做核反应堆慢化剂材料的潜力。在1974年，r.van houten[selected engineering and fabrication aspects of nuclear metalhydrides(li,ti,zr,and y).nuclear engineering&design,1974,31(3):434-448]等人对氢化钇做了系统的研究，检测了氢化钇在600～1500℃温度范围内热稳定性好。j.b.vetrano[hydrides as neutron本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于燃料颗粒的氢化钇基体燃料元件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1包括：将所述金属钇块在氩气气氛下加热至800～950℃，随后在该温度下通入氢分压为30～100kpa的氢气，保温1～10h，即停止通入氢气转为氩气后随炉冷却，从而制备出不同氢含量的氢化钇块体。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2包括：将所述氢化钇块体研磨后使用不同目的筛子选择颗粒度在50～100μm的氢化钇粉末，再将氢化钇粉末、燃料颗粒与助烧剂混合均匀。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，...

【技术特征摘要】

1.一种基于燃料颗粒的氢化钇基体燃料元件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1包括：将所述金属钇块在氩气气氛下加热至800～950℃，随后在该温度下通入氢分压为30～100kpa的氢气，保温1～10h，即停止通入氢气转为氩气后随炉冷却，从而制备出不同氢含量的氢化钇块体。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2包括：将所述氢化钇块体研磨后使用不同目的筛子选择颗粒度在50～100μm的氢化钇粉末，再将氢化钇粉末、燃料颗粒与...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯可可，林俊，张锋，于小河，仲亚娟，严超，张海清，曹长青，
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：