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公开(公告)号：CN116705360A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310416381.0
申请日：2023-04-18
Applicant: 西安交通大学 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明属于核能技术领域，公开了一种核燃料元件及其制造方法；所述制造方法包括：采用激光粉末床熔化技术，逐层一体化成形核燃料元件的核燃料区和包壳；其中，每层一体化成形核燃料元件的核燃料区和包壳时均是通过激光熔化、凝固核燃料区、第一区域和第二区域的材料，使各个区域的材料冶金结合；第一区域、第二区域的材料成形为包壳；第二区域的材料成形的包壳包覆核燃料区；第一区域的数量为一个或多个，第一区域的材料成形的包壳形成冷却流道，且分布于核燃料区。本发明可一次对燃料芯块和包壳一体化成形，芯块与包壳之间不存在间隙，致密化结合可提高传热效率，提高反应堆的功率。
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公开(公告)号：CN111635241B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202010543531.0
申请日：2020-06-15
Applicant: 西安交通大学 , 中国核动力研究设计院 , 上海核工程研究设计院有限公司
IPC: C04B35/80 , C04B35/565 , C04B35/573 , C04B35/622 , C04B35/626 , C04B35/628 , C04B35/64 , B28B1/00 , B33Y10/00 , B33Y70/00
Abstract: 本发明公开了一种碳化硅陶瓷基复合材料结构/功能件的增材制造方法，包括以下步骤：称取碳化硅、碳纤维和硅微粉，真空烘干；碳纤维进行化学气相沉积处理，使碳纤维的表面形成无定形碳；碳化硅进行化学气相沉积处理，使碳化硅的表面形成硅薄膜；硅微粉、碳纤维和碳化硅混合均匀，获得混合粉；设置成形参数及扫描策略，将结构/功能件模型输出为STL格式并导入激光选区熔化成形设备；将混合粉通入激光选区熔化成形设备，在保护气的气氛下进行结构/功能件成形，实现碳化硅基陶瓷结构/功能件的增材制造。本发明安全高效，制造的结构/功能件致密度高且组织均匀，可实现近净尺寸成型，无需后处理。
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公开(公告)号：CN111951991A
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN202010543464.2
申请日：2020-06-15
Applicant: 西安交通大学 , 上海核工程研究设计院有限公司 , 中国核动力研究设计院
IPC: G21C21/08
Abstract: 本发明公开了一种基于3D打印的核燃料元件密封成形方法，属于核电技术领域，采用SiC作为燃料元件的包壳材料，通过3D打印方法和激光熔覆技术，在包壳和端塞间形成密封圈，包壳采用SiC陶瓷材料，SiC密封圈与SiC包壳形成良好的匹配，能保证包壳和端塞密封性能，降低燃料芯体的运行温度和堆芯储能，提高棒状核燃料元件的安全性。本发明设计合理，操作简便，密封圈与SiC包壳形成良好匹配，可有效提高棒状核燃料元件的密封性能。
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公开(公告)号：CN111635241A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010543531.0
申请日：2020-06-15
Applicant: 西安交通大学 , 中国核动力研究设计院 , 上海核工程研究设计院有限公司
IPC: C04B35/80 , C04B35/565 , C04B35/573 , C04B35/622 , C04B35/626 , C04B35/628 , C04B35/64 , B28B1/00 , B33Y10/00 , B33Y70/00
Abstract: 本发明公开了一种碳化硅陶瓷基复合材料结构/功能件的增材制造方法，包括以下步骤：称取碳化硅、碳纤维和硅微粉，真空烘干；碳纤维进行化学气相沉积处理，使碳纤维的表面形成无定形碳；碳化硅进行化学气相沉积处理，使碳化硅的表面形成硅薄膜；硅微粉、碳纤维和碳化硅混合均匀，获得混合粉；设置成形参数及扫描策略，将结构/功能件模型输出为STL格式并导入激光选区熔化成形设备；将混合粉通入激光选区熔化成形设备，在保护气的气氛下进行结构/功能件成形，实现碳化硅基陶瓷结构/功能件的增材制造。本发明安全高效，制造的结构/功能件致密度高且组织均匀，可实现近净尺寸成型，无需后处理。
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公开(公告)号：CN119039027A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411174818.5
申请日：2024-08-26
Applicant: 中国核动力研究设计院
IPC: C04B35/80 , C23C16/32 , C04B35/573 , C04B35/622
Abstract: 本发明公开了一种复合材料包壳管晶粒定向生长控制方法、复合材料包壳管及制备方法，包壳管包括纤维、界面层与SiC基体，SiC基体采用化学气相渗透CVI工艺制备得到；在采用化学气相渗透CVI工艺制备SiC基体的过程中，控制靠近界面层的SiC基体内定向生长形成取向单一的柱状晶SiC晶粒；定向生长控制方法为：以三氯甲基硅烷为先驱气体，在带界面层的包壳管预制件中沉积SiC基体时沉积多个炉段，从第一个炉段至最后一个炉段按照次序依次提高每个炉段的沉积气氛中三氯甲基硅烷的含量。本发明实现了靠近界面处的SiC基体晶粒的定向生长，得到了具有单一取向的柱状晶SiC晶粒，提高了整个复合材料包壳的力学性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115493086A
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202211166616.7
申请日：2022-09-23
Applicant: 深圳市万斯得自动化设备有限公司 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开一种核燃料包壳管双轴蠕变稳压单元，包括供气源、增压组件、稳压组件；所述供气源用于向包壳管提供增压用的气体介质；所述稳压组件与供气源连接，稳压组件用于调节供气源提供的气体介质的压力；所述增压组件连接于稳压组件与包壳管之间，增压组件用于对气体介质进行增压，并将增压后的气体介质输出至包壳管内。本发明采用PWM高频无泄漏电磁阀进行泄压控压，消除充压过程中，因高温真空炉的温度变化而带来的压力波动问题，同时，采用恒温缓冲器消除环境温度变化对压力波动的影响，可实现输出压力可调、升压速率可调、长周期内输出高精度稳定的压力等功能，同时，可减少空气压缩机工作时间和启动频率，达到节能的目的。
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公开(公告)号：CN112259270B
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202011096735.0
申请日：2020-10-14
Applicant: 中国科学院合肥物质科学研究院 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种具有大长径比通孔的蜂窝状钨基金属陶瓷的加工方法，涉及核燃料芯块加工技术领域，包括以下步骤：将钨金属粉体或钨基金属粉体与核燃料陶瓷颗粒混合，得混合粉体；将钼金属棒和混合粉体填充到模具内，冷压成型成胚体；将胚体在无氧气氛下进行加压烧结，制得钨基金属陶瓷块材；将钨基金属陶瓷块材两端进行切割，使块体内钼金属棒两端暴露，随后将其置于腐蚀液中腐蚀去除钼金属棒，清洗，烘干，即得。本发明通过将钼金属棒阵列置于混合粉体中，再经烧结得到致密块材，通过选择性区域腐蚀方法去除钼金属棒，从而形成通孔横截面形状与大小、通孔长度与取向均可控的贯穿孔。该方法操作简单且易实现工业化，具有广阔的发展前景。
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公开(公告)号：CN112271006B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202011096746.9
申请日：2020-10-14
Applicant: 中国科学院合肥物质科学研究院 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种具有大长径比通孔的蜂窝状钼基金属陶瓷的加工方法，涉及核燃料芯块加工技术领域，包括以下步骤：将钼金属粉体或钼基金属粉体与核燃料陶瓷颗粒混合，得混合粉体；将石墨棒和混合粉体填充到模具内，冷压成型成胚体；将胚体在无氧气氛下进行烧结，得钼基金属陶瓷块材；将钼基金属陶瓷块材两端进行切割，使得石墨棒两端暴露，采用机械加工去除石墨棒，清洗，烘干，即得。本发明可以制备出通孔数量、孔径、孔长度、孔取向及孔分布的均可控的蜂窝状钼基金属陶瓷，且方法操作简单且易实现工业化，具有广阔的发展前景。
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公开(公告)号：CN112242204B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202011128436.0
申请日：2020-10-21
Applicant: 中国科学院合肥物质科学研究院 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种钼基金属陶瓷核燃料芯块，包括钼基金属陶瓷基体，所述钼基金属陶瓷基体上具有呈阵列式均匀排列的通孔结构，所述通孔结构的内壁具有保护层，且所述保护层将通孔结构的内壁完全覆盖。本发明通过在原料石墨棒表面形成一层均匀的钼基金属涂层，并将其呈阵列式均匀排列在钼基金属陶瓷前驱粉体中，烧结后通过切、削、钻、磨等机械精加工工艺，从而在燃料芯块基体中形成内壁具有一定厚度的钼基金属保护层的通孔，避免了燃料芯块钼基金属陶瓷基体内部陶瓷相与外界环境的直接接触，起到保护作用，提高了钼基金属陶瓷核燃料芯块运行的安全可靠性。
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公开(公告)号：CN109957757B
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN201910270621.4
申请日：2019-04-04
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种两步法PVD技术制备超厚Ti‑Al‑C三元涂层的方法，对锆包壳基体样件进行表面洁净，冷风吹干样件后，装夹在真空腔室内的三维转架上，并对基体样件进行加热；充入Ar气，施加高偏压，对基体样件进行辉光溅射清洗或者电子枪加热清洗刻蚀；用引弧针开启TixAl弧靶，高偏压溅射清洗TixAl靶材，同时在基体表面生成基础层；低偏压沉积TixAl涂层，生成过渡涂层；调整合适的弧电流、偏压，开启中频磁控石墨靶，沉积Ti‑Al‑C超厚涂层；进行高温退火。本发明的制备工艺下得到的材料更能适用于核领域，使用更加安全，得到的材料的性能更好。
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