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公开(公告)号：CN111916227B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202010789730.X
申请日：2020-08-07
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所 , 上海核工程研究设计院有限公司
摘要： 本发明提供一种金属包覆燃料及其制备方法，该金属包覆燃料由内而外依次包括：核燃料核芯，疏松金属层以及致密金属层。该方法包括：S1：提供一种核燃料核芯，将其装入高温喷动床，通入氩气，使其处于流化状态；S2：改通入氢气或者氩气，或其混合气体，控制疏松金属层的前驱体在载气中的比例在5～10％V/V之间，从而在核燃料核芯表面包覆疏松金属层；S3：控制致密金属层的前驱体在载气中的比例在0.2～2％V/V之间，从而进一步包覆致密金属层；以及S4：停止通入前驱体，改通入氩气，降温，即得。根据本发明提供的金属包覆燃料具有导热性好、滞留裂变产物能力强、破损率低等优点，可有效提升核燃料安全性和经济性。
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公开(公告)号：CN111916227A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010789730.X
申请日：2020-08-07
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所 , 上海核工程研究设计院有限公司
摘要： 本发明提供一种金属包覆燃料及其制备方法，该金属包覆燃料由内而外依次包括：核燃料核芯，疏松金属层以及致密金属层。该方法包括：S1：提供一种核燃料核芯，将其装入高温喷动床，通入氩气，使其处于流化状态；S2：改通入氢气或者氩气，或其混合气体，控制疏松金属层的前驱体在载气中的比例在5～10％V/V之间，从而在核燃料核芯表面包覆疏松金属层；S3：控制致密金属层的前驱体在载气中的比例在0.2～2％V/V之间，从而进一步包覆致密金属层；以及S4：停止通入前驱体，改通入氩气，降温，即得。根据本发明提供的金属包覆燃料具有导热性好、滞留裂变产物能力强、破损率低等优点，可有效提升核燃料安全性和经济性。
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公开(公告)号：CN108059143A
公开(公告)日：2018-05-22
申请号：CN201711276211.8
申请日：2017-12-06
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
IPC分类号： C01B32/05
摘要： 本发明涉及一种空心碳微球的制备方法，包括如下步骤：提供喷动床，其包括设置于高温加热元件中的床体，该床体具有内腔，该内腔的底部形成有气体入口；将模板核芯装入喷动床的内腔内；将惰性气体通过气体入口通入喷动床的内腔内使得模板核芯达到稳定的喷动状态，通过高温加热元件加热床体达到预设温度，将有机烃碳源和惰性气体的混合气通过气体入口通入喷动床的内腔内，使得有机烃碳源在高温下裂解以通过化学气相沉积在模板核芯上沉积多孔碳层；去除模板核芯得到空心碳微球。本发明还涉及由此获得的空心碳微球。根据本发明的空心碳微球的制备方法，将喷动床化学气相沉积方法用于制备空心碳微球，模板核芯较易去除，同时产品的各参数都较易控制。
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公开(公告)号：CN109545409B
公开(公告)日：2020-05-22
申请号：CN201811223099.6
申请日：2018-10-19
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
IPC分类号： G21C17/10
摘要： 本发明涉及一种包覆燃料颗粒破损率的测试方法，包括步骤：选取包覆燃料颗粒的总颗粒数；在空气气氛下加热包覆燃料颗粒，阻挡承压层无破损的包覆燃料颗粒的外致密热解碳层被氧化分解以得到实心颗粒，同时，阻挡承压层有破损的包覆燃料颗粒的疏松热解碳层、内致密热解碳层和外致密热解碳层均被氧化分解以得到半空心颗粒；计算实心颗粒的第一密度和半空心颗粒的第二密度，选取密度介于第一密度和第二密度之间的液体，使实心颗粒和半空心颗粒与该液体混合，统计漂浮在液体表面的半空心颗粒的半空心颗粒数；通过半空心颗粒数除以总颗粒数得到颗粒破损率。总之，本发明所提供的检测方法操作简单准确，可以有效检测出包覆燃料颗粒中阻挡承压层的破损率。
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公开(公告)号：CN106631112B
公开(公告)日：2019-07-30
申请号：CN201611245248.X
申请日：2016-12-29
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
IPC分类号： C04B38/04 , C04B38/06 , C04B35/565 , C04B35/563 , C04B35/56
摘要： 本发明涉及一种空心陶瓷微球的制备方法，包括提供金属球或金属氧化物球作为核芯；在高温流化床化学气相沉积装置中，在核芯上沉积形成热解碳层；在热解碳层上沉积形成碳化硅层和/或碳化硼层和/或碳化锆层，形成实心陶瓷颗粒；通过激光打孔设备，在实心陶瓷颗粒上开孔得到开孔微球，孔至少贯穿碳化硅层和/或碳化硼层和/或碳化锆层；高温氧化热处理开孔微球，除去其中的热解碳层形成无热解碳层微球；真空浸渍无热解碳层微球，除去其中的核芯形成空心陶瓷微球。根据本发明的空心陶瓷微球的制备方法，工艺简单，所得的空心陶瓷微球的粒径分布均匀、成品率高，适合大规模连续化工业生产。
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公开(公告)号：CN109545409A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201811223099.6
申请日：2018-10-19
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
IPC分类号： G21C17/10
摘要： 本发明涉及一种包覆燃料颗粒破损率的测试方法，包括步骤：选取包覆燃料颗粒的总颗粒数；在空气气氛下加热包覆燃料颗粒，阻挡承压层无破损的包覆燃料颗粒的外致密热解碳层被氧化分解以得到实心颗粒，同时，阻挡承压层有破损的包覆燃料颗粒的疏松热解碳层、内致密热解碳层和外致密热解碳层均被氧化分解以得到半空心颗粒；计算实心颗粒的第一密度和半空心颗粒的第二密度，选取密度介于第一密度和第二密度之间的液体，使实心颗粒和半空心颗粒与该液体混合，统计漂浮在液体表面的半空心颗粒的半空心颗粒数；通过半空心颗粒数除以总颗粒数得到颗粒破损率。总之，本发明所提供的检测方法操作简单准确，可以有效检测出包覆燃料颗粒中阻挡承压层的破损率。
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公开(公告)号：CN109321210B
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN201811197058.4
申请日：2018-10-15
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
IPC分类号： C09K5/06
摘要： 本发明涉及一种制备金属包壳高温相变储热微胶囊的方法，包括：提供直径为20‑2000μm的金属相变材料微球；将所述金属相变材料微球装入高温流化床化学气相沉积装置的反应管中，通入惰性气体以使得所述金属相变材料微球形成稳定的喷动状态，调节温度至第一裂解温度；切换氢气和第一金属前驱体的混合气体，使得所述第一金属前驱体在所述第一裂解温度下裂解以形成第一金属，且该第一金属沉积包覆在金属相变材料微球的外表面以形成第一金属包壳微球；切换惰性气体并降低温度至室温，得到金属包壳高温相变储热微胶囊。本发明还提供一种由此制备的金属包壳高温相变储热微胶囊。根据本发明的方法，工艺简单、成品率高，适合大规模生产。
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公开(公告)号：CN106706201B
公开(公告)日：2019-09-10
申请号：CN201611246507.0
申请日：2016-12-29
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
IPC分类号： G01L13/00
摘要： 本发明提供一种自动控制喷动床内颗粒喷动状态的装置和方法，该装置包括压差测量模块、喷动状态参数监测模块、信号采集模块、控制模块和喷动状态调整模块，压差测量模块测量喷动床的床层压差；喷动状态参数监测模块监测喷动床内的喷动状态参数；信号采集模块采样床层压差及喷动状态参数；控制模块对床层压差进行傅里叶变换以将其转换为频域信号，而后对频域信号进行归一化处理以得到其主峰的峰值和峰位，然后控制喷动状态调整模块对喷动床内的喷动状态进行调整，直至喷动状态参数为前后两个主峰的峰值和峰位较大的一个所对应的值。本发明能够使喷动床不断获得相对稳定的喷动状态，从而获得最大化的气固传热效率和气固接触效率。
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公开(公告)号：CN109594060A
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201811222217.1
申请日：2018-10-19
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
IPC分类号： C23C16/442 , C23C16/32 , C23C16/56 , C23C16/26 , G21C21/02
摘要： 本发明涉及一种细晶粒碳化硅包覆层的制备方法，包括如下步骤：S1，提供基底；S2，在流化床化学气相沉积装置中，将温度设定为1150-1250℃，通入甲基三氯硅烷蒸汽，载带气体为氢气与氩气混合气，得到包覆在基底上的碳化硅层，其中，氢气在载带气体中的体积分数占比为12％-18％；S3，在氩气环境和1400-1600℃下高温退火，得到致密的细晶粒碳化硅包覆层。根据本发明的细晶粒碳化硅包覆层的制备方法，不涉及反应气体丙烯，从而避免了现有技术中的丙烯所引入的碳杂质。实际上，本发明通过降低温度并调整载带气体，也不会引入相应的硅杂质，从而得到细晶化的纯相β-SiC包覆层。
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公开(公告)号：CN106631112A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611245248.X
申请日：2016-12-29
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
IPC分类号： C04B38/04 , C04B38/06 , C04B35/565 , C04B35/563 , C04B35/56
CPC分类号： C04B38/009 , C04B35/5622 , C04B35/563 , C04B35/571 , C04B38/068 , C04B38/04
摘要： 本发明涉及一种空心陶瓷微球的制备方法，包括提供金属球或金属氧化物球作为核芯；在高温流化床化学气相沉积装置中，在核芯上沉积形成热解碳层；在热解碳层上沉积形成碳化硅层和/或碳化硼层和/或碳化锆层，形成实心陶瓷颗粒；通过激光打孔设备，在实心陶瓷颗粒上开孔得到开孔微球，孔至少贯穿碳化硅层和/或碳化硼层和/或碳化锆层；高温氧化热处理开孔微球，除去其中的热解碳层形成无热解碳层微球；真空浸渍无热解碳层微球，除去其中的核芯形成空心陶瓷微球。根据本发明的空心陶瓷微球的制备方法，工艺简单，所得的空心陶瓷微球的粒径分布均匀、成品率高，适合大规模连续化工业生产。
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