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公开(公告)号：CN117524515A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311580691.2
申请日：2023-11-24
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明公开了一种圆管状燃料元件及其应用，圆管状燃料元件包括内包壳、外包壳、上端塞和下端塞，上端塞与内包壳和外包壳的一端端部相连，下端塞与内包壳和外包壳的另一端端部相连，其特征在于，所述内包壳和外包壳之间设置有燃料芯体，所述燃料芯体两端均为厚度渐变结构，燃料芯体的两端分别与上端塞和下端塞冶金结合。通过将燃料芯体两端设计厚度渐变结构，使得应力分散、避免包壳局部厚度过薄，包壳和燃料芯体完全贴合使得结构完整，各组成部分结合紧密，有助于燃料芯体内部热量快速、有效地传递到冷却剂中，能够显著降低燃料温度。适用于压水研究试验堆，作为燃料元件使用。
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公开(公告)号：CN117373703A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311590874.2
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燃耗燃料棒用大晶粒UO2芯块及其制备方法，采用Cr2O3与Al2O3掺杂制备大晶粒UO2芯块，Cr2O3的掺杂量为500ppm～1000ppm，Al2O3掺杂量为50ppm～200ppm。本发明利用Cr2O3和Al2O3的协同作用，实现了在低Cr2O3掺杂量的情况下的大晶粒尺寸，避免了第二相析出，而Al2O3的加入起到了在高燃耗条件下降低裂变气体的扩散效率，保证了裂变产物的钉扎性能，避免裂变气体在界面处聚集、连通、释放，提高氧化物分布均匀性，提高芯块性能稳定性，满足高燃耗燃料棒在堆内的性能要求。
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公开(公告)号：CN115132378A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210799511.9
申请日：2022-07-08
申请人： 中国核动力研究设计院
发明人： 路怀玉 , 唐昌兵 , 李垣明 , 黄永忠 , 余红星 , 柴晓明 , 李文杰 , 张瑞谦 , 潘小强 , 邱玺 , 李权 , 张坤 , 高士鑫 , 辛勇 , 青涛 , 郭子萱 , 殷明阳 , 王严培
摘要： 本发明公开了一种采用ODS不锈钢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：CN116504428A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310279861.7
申请日：2023-03-21
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明公开了一种基于泡沫金属的金属合金包壳棒状燃料元件，包括芯块，所述芯块外套设有包壳，所述包壳和所述芯块之间设置有泡沫金属层；所述泡沫金属层的厚度为0.1mm‑2mm，所述泡沫金属层的气孔平均直径为0.01mm‑1mm；所述包壳的材质为金属合金。泡沫金属层将在燃料元件使用的过程中吸收芯块变形能同时改善芯块和包壳之间的换热效率，并为芯块裂变产生的裂变气体提供更大的的包容空间，即在保证燃料元件不发生PCMI现象的基础上同时增加裂变气体的包容能力。
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公开(公告)号：CN115938615A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211239264.3
申请日：2022-10-11
申请人： 中国核动力研究设计院
IPC分类号： G21C3/322 , G21C3/324 , G21C15/247
摘要： 本发明实施例提供一种液态金属冷却反应堆金属燃料元件，包括：金属燃料芯体、包壳管、上端塞和下端塞；所述包壳管的两端分别与上端塞和下端塞连接；还包括：隔离层，设于金属燃料芯体与包壳管之间；空腔，设于金属燃料芯体一端或两端的包壳管内；螺旋件，设于包壳管外侧；以及保护层，设于包壳管和螺旋件外表面；所述金属燃料芯体为环形金属燃料芯体；所述隔离层和包壳管内表面紧密贴合；金属燃料芯体与隔离层之间形成间隙配合或者冶金结合；包壳管内充有氦气。本发明实施例解决了液态金属冷却反应堆中燃料与填充金属的相容性匹配较差导致辐照肿胀时产生FCMI引起包壳失效的问题。
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公开(公告)号：CN116259427A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310279865.5
申请日：2023-03-21
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明公开了一种基于泡沫金属的非金属包壳棒状燃料元件，包括芯块，所述芯块外套设有包壳，所述包壳和所述芯块之间设置有泡沫金属层；所述泡沫金属层的厚度为0.1mm‑2mm，所述泡沫金属层的气孔平均直径为0.01mm‑1mm，所述包壳的材质为碳化硅。整个棒状燃料元件抵御事故的能力。
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公开(公告)号：CN116145013A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202211710284.4
申请日：2022-12-29
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明涉及复合材料制备技术领域，具体涉及一种ZrO2颗粒增强304L不锈钢基复合材料的制备方法；包括步骤一、球磨混粉，分别称取一定质量的ZrO2颗粒与304L不锈钢粉末放入球磨罐中，加入适量配比的无水乙醇；步骤二、球磨之前在球磨罐中通入氩气，待氩气充满球磨罐内部后放入球磨机中进行球磨；步骤三、球磨结束后，将混合均匀的ZrO2颗粒与304L不锈钢粉末装入石墨模具预压；步骤四、将装好混合粉末的模具置于放电等离子烧结炉进行烧结成型。本发明所得的复合材料具备优良的性能，材料的成分均匀性得到较大提高，能够解决ZrO2P/304L不锈钢基复合材料界面结合弱及热导率低等问题。
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公开(公告)号：CN115938614A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211390814.1
申请日：2022-11-07
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明公开了一种棒状燃料元件及其应用，棒状燃料元件包括包壳，所述包壳外表面上设置有若干肋条，所述包壳内仅封装有若干燃料芯块。燃料芯块包括块状或柱状的燃料核芯，所述燃料核芯外依次包覆有疏松热解炭层、内致密热解炭层、支撑层以及外致密热解炭层。从改进耐事故燃料的结构方面出发，具体改变棒状燃料元件的包壳结构，更具体为在包壳的外表面上设置若干肋条，以增大换热面积来增加换热效率，从而降低棒状燃料元件中心的温度，以避免棒状燃料元件的过度膨胀，增加其和包壳之间的作用力而出现磨蚀开裂的现象。
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公开(公告)号：CN115662658A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211383890.X
申请日：2022-11-07
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明公开了一种基于三层包覆结构的燃料芯块、棒状燃料元件及其应用，燃料芯块块状或柱状的燃料核芯，所述燃料核芯外依次包覆有疏松热解炭层、内致密热解炭层以及支撑层，所述疏松热解炭层与所述燃料核芯贴合。棒状燃料元件包括包壳，所述包壳内仅封装有若干上述燃料芯块。当将燃料芯块直接封装于包壳内时，由于不需要使用基体，因此没有了基体对性能的影响，棒状燃料元件整体的换热性能和抗PCI(燃料芯块与包壳间作用)性能均得到了更加明显的改善。不同于球形包覆颗粒还需弥散在其他基体中，其整体性能仍会受到基体材料的影响。
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公开(公告)号：CN106904984A
公开(公告)日：2017-06-30
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
CPC分类号： Y02E30/40 , C04B35/806 , B32B1/08 , B32B18/00 , B32B2307/306 , B32B2307/558 , C04B35/565 , C04B35/62605 , C04B2235/6562 , G21C13/0875
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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