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公开(公告)号：CN115206566B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202210519063.2
申请日：2022-05-12
Applicant: 中国工程物理研究院材料研究所
IPC: G21C21/04
Abstract: 本发明提供了一种多目标性能协同增强的二氧化铀基复合燃料芯块及其制备方法，属于核燃料技术领域。本发明将UO2粉末依次进行造粒和球化，得到UO2球形颗粒；将UO2球形颗粒、金属增强相粉料与金属氧化物掺杂相粉料进行混合包覆处理，使金属增强相粉料与金属氧化物掺杂相粉料包覆在所述UO2球形颗粒的表面，得到UO2核壳结构颗粒；将UO2核壳结构颗粒进行冷压成形，得到UO2基复合燃料芯块素坯；将UO2基复合燃料芯块素坯在还原性气氛中进行活化烧结，得到二氧化铀基复合燃料芯块。本发明同步添加金属增强相粉料与金属氧化物掺杂相粉料，解决了UO2基燃料芯块综合性能难以同步提升的问题，同时能够提高燃料芯块制备的经济性。
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公开(公告)号：CN113345615B
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202110597998.8
申请日：2021-05-31
Applicant: 中国工程物理研究院材料研究所
Abstract: 本发明公开了一种石蜡/碳化硼中子防护复合材料及制备方法，属于核防护材料技术领域，解决现有技术中采用熔铸法制备时存在的组织不致密、碳化硼沉降团聚等问题。本发明的石蜡/碳化硼中子防护复合材料的制备方法，所述中子防护复合材料中石蜡含量为1‑60wt％，其余为碳化硼，采用冷等静压法制备。本发明创造性地采用石蜡、碳化硼为原料，采用冷等静压法制备得到中子防护复合材料。本发明的石蜡/碳化硼中子防护复合材料碳化硼分布均匀、组织致密、性能优异，可兼具快中子、慢中子和热中子慢化吸收双功能，达到乏燃料后处理特定场合的中子防护要求。
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公开(公告)号：CN109979610B
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN201910153255.4
申请日：2019-02-28
Applicant: 中国工程物理研究院材料研究所
Abstract: 本发明公开了一种双组元共掺热力增强型二氧化铀燃料芯块及制备方法，解决现有技术中二氧化铀作为轻水堆核燃料导热性能不足，及在服役条件下陡峭的温度梯度易导致燃料芯块热应力开裂的问题。本发明的一种双组元共掺热力增强型二氧化铀燃料芯块，由核壳结构UO2‑SiCw@Mo混合粉体烧结而成，燃料芯块中，SiCw均匀弥散分布于UO2微球中，Mo以三维网状分布于UO2基体中。本发明设计科学，方法简单，可显著改善二氧化铀的断裂韧性和热导率，且能大幅降低混料过程中杂质的引入，具有提升效率、降低能耗、缩短周期、简化工艺等优势。
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公开(公告)号：CN107697886B
公开(公告)日：2020-02-18
申请号：CN201711103823.7
申请日：2017-11-10
Applicant: 中国工程物理研究院材料研究所
IPC: C01B6/04
Abstract: 本发明公开了一种金属氢化物薄片制备方法，目的在于解决轻金属氢化物在大气环境极易与水发生化学反应，常规砂纸打磨方法制备的金属氢化物薄片会在其表面生成水解产物，造成太赫兹特征波失真，并影响相关材料内部缺陷无损检测效果的问题。本发明为了获得准确的金属氢化物内部缺陷无损检测结果，开发了一种用于提取太赫兹特征波的金属氢化物薄片制备方法。该方法首先利用化学气相沉积技术（CVD）在金属氢化物圆片表面形成一层致密的防水高分子膜，然后再将试件置于金相制样机进行处理，最终在薄片新磨制面化学气相沉积防水膜，获得用于提取太赫兹特征波的金属氢化物薄片。经实际测定，本发明能够有效解决前述问题，保证测定结果的准确性和可靠性。
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公开(公告)号：CN108461162B
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201810139285.5
申请日：2018-02-11
Applicant: 中国工程物理研究院材料研究所 , 中广核研究院有限公司
Inventor： 程亮 , 张鹏程 , 高瑞 , 杨振亮 , 李冰清 , 贾建平 , 刘朋闯 , 段丽美 , 刘徐徐 , 钟毅 , 黄奇奇 , 王志毅 , 刘彤 , 黄华伟 , 孙茂州 , 马赵丹丹
Abstract: 本发明公开了一种二氧化铀/钼金属陶瓷复合燃料及其制备方法，目的在于解决现有的陶瓷型二氧化铀存在导热性能的不足。本发明利用金属钼高熔点、高导热性和低中子吸收截面等优点，在二氧化铀原料粉中添入适量钼粉，并将粉坯在还原气氛下进行预烧结，大幅降低二氧化铀/钼复合燃料中高界面热阻化合物（钼的氧化物）含量，结合放电等离子体烧结方法，显著降低烧结温度，有效调控复合燃料的相界面结构，改善二氧化铀的导热性能。本发明能快速、高效地获得具有良好导热性的高致密二氧化铀/钼复合燃料，该燃料能作为轻水堆中事故容错核燃料，具有较好的应用前景，对于提高反应堆的安全性具有较好的应用价值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108538409B
公开(公告)日：2019-10-18
申请号：CN201810390509.X
申请日：2018-04-27
Applicant: 中国工程物理研究院材料研究所
Abstract: 本发明公开了一种二氧化铀/纳米金刚石核燃料芯块的快速制备方法及其产品，属于能源及复合材料领域，尤其是粉末冶金领域，目的在于解决现有的陶瓷型二氧化铀（UO2）芯块导热性能差，难以满足核电站安全性要求的问题。本发明应用粉末冶金技术制备具有三维网状结构的二氧化铀/纳米金刚石核燃料芯块，在改善二氧化铀核燃料的热导率的同时，保证了燃料芯块的高温稳定性和辐照稳定性能。采用本发明能够有效解决前述问题，大幅提升二氧化铀核燃料芯块的安全性，能够满足工业化大规模生产应用的需求，具有较高的应用价值和较好的应用前景，值得大规模推广和应用。
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公开(公告)号：CN109903869A
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201910103423.9
申请日：2019-02-01
Applicant: 中国工程物理研究院材料研究所
Abstract: 本发明公开了一种增强型UO2核燃料芯块的制备方法，解决了现有技术中UO2燃料芯块在高温下热导率急剧下降，气态裂变产物容留能力迅速减弱的问题。本发明的制备方法将球形度良好的UO2-增强相复合物颗粒冷压成形后，得到核燃料芯块素坯，然后将所述核燃料芯块素坯在活性气氛下进行高温气氛烧结，得到增强型UO2核燃料芯块；所述UO2-增强相复合物颗粒由UO2粉末与增强相、润滑剂为原料制成；所述增强相的用量为UO2粉末质量的0.05～5wt.％。本发明方法简单，设计科学，增强型UO2燃料芯块在高温下的热导率性能和对气态裂变产物的容留能力相对于现有UO2燃料芯块将大幅提升。
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公开(公告)号：CN109671511A
公开(公告)日：2019-04-23
申请号：CN201811555570.1
申请日：2018-12-19
Applicant: 中国工程物理研究院材料研究所
Abstract: 本发明公开了一种单晶高导热二氧化铀核燃料芯块的制备方法，其采用单晶生长助剂以及热导率增强相与UO2颗粒混合包覆，再在活性气氛下进行高温烧结，单晶生长助剂液化与UO2相互扩散，形成UO2单晶，热导率增强相在单晶UO2颗粒周围连续分布，与单晶UO2颗粒形成具有互穿网络结构的单晶高导热UO2燃料芯块，大幅提升燃料芯块的热导率性能，从而明显提高反应堆运行的安全水平，并提高核电站经济效益。
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公开(公告)号：CN108461162A
公开(公告)日：2018-08-28
申请号：CN201810139285.5
申请日：2018-02-11
Applicant: 中国工程物理研究院材料研究所 , 中广核研究院有限公司
Inventor： 程亮 , 张鹏程 , 高瑞 , 杨振亮 , 李冰清 , 贾建平 , 刘朋闯 , 段丽美 , 刘徐徐 , 钟毅 , 黄奇奇 , 王志毅 , 刘彤 , 黄华伟 , 孙茂州 , 马赵丹丹
Abstract: 本发明公开了一种二氧化铀/钼金属陶瓷复合燃料及其制备方法，目的在于解决现有的陶瓷型二氧化铀存在导热性能的不足。本发明利用金属钼高熔点、高导热性和低中子吸收截面等优点，在二氧化铀原料粉中添入适量钼粉，并将粉坯在还原气氛下进行预烧结，大幅降低二氧化铀/钼复合燃料中高界面热阻化合物（钼的氧化物）含量，结合放电等离子体烧结方法，显著降低烧结温度，有效调控复合燃料的相界面结构，改善二氧化铀的导热性能。本发明能快速、高效地获得具有良好导热性的高致密二氧化铀/钼复合燃料，该燃料能作为轻水堆中事故容错核燃料，具有较好的应用前景，对于提高反应堆的安全性具有较好的应用价值。
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公开(公告)号：CN119430936A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411682621.2
申请日：2024-11-22
Applicant: 中国工程物理研究院材料研究所
IPC: C04B35/515 , C04B35/622 , C04B35/645 , C01B6/02
Abstract: 本发明提供一种抑制氢化钇烧结过程中热脱氢的方法，将待烧结氢化钇粉末放置于模具烧结区域，模具烧结区域为可压缩的密封腔，通过高压压缩密封腔对氢化钇粉末施压，并在升温烧结过程中，密封腔形成密封高氢压环境，抑制脱氢。在烧结过程中，氢化钇粉末颗粒表面发生少量分解，氢气在密封的烧结区域内实现形成高氢压，进而抑制后续分解，烧结完毕模具和样品随炉冷却即可，在随炉冷却过程中，释放的氢气又可重新被吸收至氢化钇内部。通过本发明可大幅降低氢化钇烧结过程中的热脱氢，同时达到缩短工艺周期、简化工艺过程的目的。
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