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公开(公告)号：CN115132380A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210800394.3
申请日：2022-07-08
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明公开了一种弥散微封装棒状燃料元件及燃烧其的热管反应堆，包括包壳、燃料棒和下压组件，所述包壳的上端设置有用于封堵所述包壳的上端塞体，所述包壳的下端设置有用于封堵所述包壳的下端塞体；燃料棒设置在所述包壳内，下压组件设置在所述燃料棒的上端与所述上端塞体之间，且对所述燃料棒施加向下的作用力约束轴向位移；所述燃料棒包括多个燃料芯块，所述燃料芯块包括基体和多重包覆结构燃料颗粒；本发明将多重包覆结构燃料颗粒弥散在基体中制成燃料芯块，装在包壳中组成的棒状燃料元件，具有包容裂变产物能力强，宏观辐照肿胀量低、抗高温失效能力强，安全性高，适用于热管反应堆等对高温固有安全性和可靠性的要求。
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公开(公告)号：CN115132379A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210800403.9
申请日：2022-07-08
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明公开了一种采用难熔金属基的弥散微封装棒状燃料元件及反应堆，包括基体和多重包覆结构燃料颗粒，所述基体内部设置有多个用于容纳所述多重包覆结构燃料颗粒的燃料空腔，所述多重包覆结构燃料颗粒设置在所述燃料空腔内；所述多重包覆结构燃料颗粒包括燃料核心及包覆在所述燃料核心外侧的无燃料层；本发明通过将多个多重报复结构燃料颗粒设置在基体内的燃料空腔内，从而省去了燃料元件无包壳，避免了芯块‑包壳力学相互作用，结构简单，能够节省堆芯空间，减少传热间隙，有效降低燃料运行温度，包容裂变产物能力强，宏观辐照肿胀量低、抗高温失效能力强，安全性高，适用于高温反应堆对堆芯小型化、高温高固有安全性的要求。
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公开(公告)号：CN106904984B
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN201710106971.8
申请日：2017-02-27
申请人： 中国核动力研究设计院
IPC分类号： C04B35/80 , C04B35/565 , C04B35/626 , G21C13/087 , B32B1/08 , B32B18/00
摘要： 本发明公开了一种SiC短纤维复合材料及复合包壳管及其制备方法，解决了现有SiC/SiC复合材料包壳管的制备方法导致制备工艺以及制备出的包壳管存在较多缺陷的问题。本发明公开了一种SiC短纤维复合材料，包括悬浮液、粘接剂、增塑剂和消泡剂，所述悬浮液包括50‑65wt％混合粉体、30‑45wt％的溶剂和0.5‑5wt％的分散剂；其中，混合粉体由SiC材料和烧结助剂组成，SiC材料由SiC纤维和SiC颗粒组成，SiC纤维和SiC颗粒的体积比为20‑40:60‑80；烧结助剂占SiC材料的4‑8wt％；所述SiC纤维的长度为4‑8mm。本发明制备的复合包壳管具有高致密度，气密性良好，高强高韧性，高热导率以及优良的耐腐蚀性等特点。
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公开(公告)号：CN107578837B
公开(公告)日：2019-07-02
申请号：CN201710958721.7
申请日：2017-10-16
申请人： 中国核动力研究设计院
IPC分类号： G21C21/02 , C04B35/565 , C04B35/622
摘要： 本发明公开了一体化成型制备板状全陶瓷包覆燃料芯块的方法，解决了现有FCM燃料制备上存在步骤繁杂、难以工程应用、无燃料区与SiC基体陶瓷共烧困难、制备过程中TRISO颗粒分布不均、无燃料区制备困难等的问题。本发明包括：(1)分别制备出SiC/TRISO复合生带和单一SiC生带；(2)制成具有上层结构、中层结构和下层结构的生坯；其中，上层结构和下层结构均为一层以上的单一SiC生带，中层结构为一层以上的SiC/TRISO复合生带；(3)将生坯进行冷等静压和排胶处理后制成半成品；(4)半成品经过烧结后制成成品。本发明具有生产工艺简单、成本低、生产周期短、适用于工业化生产等优点。
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公开(公告)号：CN118197661A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410318422.7
申请日：2024-03-20
申请人： 中国核动力研究设计院
发明人： 范航 , 王坤 , 张坤 , 李权 , 蒲曾坪 , 焦拥军 , 陈平 , 肖忠 , 杜思佳 , 郑美银 , 郭子萱 , 何梁 , 任全耀 , 陈耀 , 邱玺 , 王严培 , 刘孟龙 , 吴平 , 王鹏 , 余霖
摘要： 本发明涉及核反应堆燃料元件技术领域，具体涉及一种核燃料棒下端塞以及燃料棒，端塞本体沿自身轴向依次设置有：插入端，能够插入到包壳管内，包括沿所述端塞本体轴向依次相连的缩径平台和缩径段，所述缩径平台用于支撑包壳管内的元件；焊接台，用于与包壳管焊接，包括沿所述端塞本体轴向依次相连的焊接段和承载段，所述焊接段与所述缩径段相连；约束段，与所述承载段相连，用于连接下管座，且所述约束段的外径由与所述承载段相连的一端向另一端逐渐缩小，通过约束段配合管座实现燃料棒的自锁紧和坐底，能够确保燃料棒的安全性及其堆内运行性能。燃料棒在包壳管下端适配有上述的核燃料棒下端塞。
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公开(公告)号：CN117373702A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311590872.3
申请日：2023-11-27
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明公开了一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件及其制备方法，燃料元件包括TRISO颗粒、燃料元件用SiC构件以及封装盖板；所述TRISO颗粒为多层包覆结构，由内向外依次为燃料核芯、疏松热解碳层、致密热解碳层、SiC层，所述燃料核芯尺寸为500～800μm，所述SiC构件具有多孔孔道；将所述TRISO颗粒装填至所述SiC构件的多孔孔道内形成燃料元件基体，对基体采用化学气相渗透进行增密，采用封装盖板对增密后的基体进行封装连接，以得到复杂结构多重包覆弥散燃料元件。本发明采用装填、化学气相渗透增密、封装的方式提高燃料元件中TRISO颗粒的占比，无需高温烧结，解决了现有技术的诸多弊端。
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公开(公告)号：CN116380942A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202211710264.7
申请日：2022-12-29
申请人： 中国核动力研究设计院
IPC分类号： G01N23/046 , G06T7/00 , G06T5/30 , G06T7/11 , G06T7/246
摘要： 本发明涉及复合材料增强相颗粒分布均匀性无损检测技术领域，具体涉及一种金属基复合材料均匀性测评方法，步骤一、图像获取；步骤二、灰度转换；步骤三、二值化；步骤四、图像腐蚀；步骤五、轮廓跟踪；步骤六、结果优化：步骤七、统计；步骤八、材料均匀性评价。本发明采用计算机断层扫描技术对颗粒增强金属基复合材料进行无损检测，克服了现有技术中大多采用金相检测法造成对复合材料的损坏，还能够提高检测的准确度；采用计算机程序进行利用回转半径法评价复合材料增强相颗粒分布均匀性，相较单纯目测来说，保证了多次评价结果的一致性，测算速度较快。
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公开(公告)号：CN116313171A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202211710283.X
申请日：2022-12-29
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明涉及反应堆燃料元件技术领域，具体涉及一种多层包覆结构金属涂层燃料球及制备方法，包括：燃料球核芯、内层致密金属层、中间泡沫金属层和外层致密金属层；所述燃料球核芯的外表面由内至外依次涂覆有内层致密金属层、中间泡沫金属层和外层致密金属层。本发明有效提高多层包覆结构弥散燃料包覆层热导率，降低核芯温度，同时设计的多层结构金属包覆层可以有效提高包覆层对裂变气体包容能力。
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公开(公告)号：CN115050488A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210725502.5
申请日：2022-06-24
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明公开了一种提高热工性能的燃料管、燃料套管结构及燃料组件，包括燃料套管，所述燃料套管包括多层燃料管，多层燃料管呈同轴结构套设在一起，相邻两层燃料管上螺旋肋的旋转方向相反，还包括外套管、螺旋肋芯轴、上管座和下管座，螺旋肋芯轴插设置在燃料套管中，外套管和多层燃料管的上端通过紧钉螺钉与上管座固定连接，螺旋肋芯轴的上端插入上管座中，外套管的下端与下管座相连。本发明的燃料组件，燃料管和螺旋肋芯轴均具有螺旋肋结构，能够提高螺旋肋与燃料管内壁接触位置冷却剂流动性，降低螺旋肋接触位置的燃料管温度；同时能够使各层燃料套管之间的定位更加充分，省去定位结构，减小了燃料组件的流动阻力，提高燃料组件热工性能。
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公开(公告)号：CN107578837A
公开(公告)日：2018-01-12
申请号：CN201710958721.7
申请日：2017-10-16
申请人： 中国核动力研究设计院
IPC分类号： G21C21/02 , C04B35/565 , C04B35/622
摘要： 本发明公开了一体化成型制备板状全陶瓷包覆燃料芯块的方法，解决了现有FCM燃料制备上存在步骤繁杂、难以工程应用、无燃料区与SiC基体陶瓷共烧困难、制备过程中TRISO颗粒分布不均、无燃料区制备困难等的问题。本发明包括：(1)分别制备出SiC/TRISO复合生带和单一SiC生带；(2)制成具有上层结构、中层结构和下层结构的生坯；其中，上层结构和下层结构均为一层以上的单一SiC生带，中层结构为一层以上的SiC/TRISO复合生带；(3)将生坯进行冷等静压和排胶处理后制成半成品；(4)半成品经过烧结后制成成品。本发明具有生产工艺简单、成本低、生产周期短、适用于工业化生产等优点。
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