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公开(公告)号：CN112071444A
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN202010789758.3
申请日：2020-08-07
Applicant: 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
Abstract: 本发明提供一种二氧化铀单晶/纳米金刚石核燃料芯块及其制备方法，包括以下步骤：S1、提供一种UO2单晶；S2、UO2单晶热处理；S3、UO2单晶涂层包覆：将UO2单晶颗粒过筛处理，选取一定粒径的UO2单晶颗粒，采用化学气相沉积的方法在UO2单晶颗粒表面涂覆一层热解炭涂层；S4、粉体混合：将步骤S3制备的包覆型UO2单晶颗粒、纳米金刚石粉体与烧结剂按照一定的体积比放入混料罐内密封混合；S5、装料；以及S6、致密化烧结：将压制好的模具进行放电等离子体快速烧结，即得。根据本发明提供的方法，明显改善了燃料芯块的热导率，进而提升了二氧化铀燃料芯块的安全性。
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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
Applicant: 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
Abstract: 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
Applicant: 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
Abstract: 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：CN112102968A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010791013.0
申请日：2020-08-07
Applicant: 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
Abstract: 本发明提供一种高热导燃料芯块及其制备方法，包括以下步骤：S1、提供一种UO2单晶；S2、UO2单晶涂层包覆；S3、粉体预处理：将包覆型UO2单晶颗粒以及Zr合金粉体进行加热预处理；S4、粉体混合：将步骤S3制备的包覆型UO2单晶颗粒筛分成粒径大小不同的两组，先将大尺寸UO2单晶颗粒、Zr合金粉体与烧结剂按照一定的体积比例放入混料罐内，喷洒一定量的粘结剂密封混合，然后将剩余的小尺寸UO2单晶颗粒与Zr合金粉体混合后一起搅拌均匀；S5、生坯压制；以及S6、高温烧结，即可获得所述高热导燃料芯块。根据本发明提供的一种高热导燃料芯块及其制备方法，可明显改善燃料芯块的热导率，进而提升燃料芯块的安全性。
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公开(公告)号：CN112102968B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202010791013.0
申请日：2020-08-07
Applicant: 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
Abstract: 本发明提供一种高热导燃料芯块及其制备方法，包括以下步骤：S1、提供一种UO2单晶；S2、UO2单晶涂层包覆；S3、粉体预处理：将包覆型UO2单晶颗粒以及Zr合金粉体进行加热预处理；S4、粉体混合：将步骤S3制备的包覆型UO2单晶颗粒筛分成粒径大小不同的两组，先将大尺寸UO2单晶颗粒、Zr合金粉体与烧结剂按照一定的体积比例放入混料罐内，喷洒一定量的粘结剂密封混合，然后将剩余的小尺寸UO2单晶颗粒与Zr合金粉体混合后一起搅拌均匀；S5、生坯压制；以及S6、高温烧结，即可获得所述高热导燃料芯块。根据本发明提供的一种高热导燃料芯块及其制备方法，可明显改善燃料芯块的热导率，进而提升燃料芯块的安全性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112071444B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202010789758.3
申请日：2020-08-07
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所 , 上海核工程研究设计院股份有限公司
Abstract: 本发明提供一种二氧化铀单晶/纳米金刚石核燃料芯块及其制备方法，包括以下步骤：S1、提供一种UO2单晶；S2、UO2单晶热处理；S3、UO2单晶涂层包覆：将UO2单晶颗粒过筛处理，选取一定粒径的UO2单晶颗粒，采用化学气相沉积的方法在UO2单晶颗粒表面涂覆一层热解炭涂层；S4、粉体混合：将步骤S3制备的包覆型UO2单晶颗粒、纳米金刚石粉体与烧结剂按照一定的体积比放入混料罐内密封混合；S5、装料；以及S6、致密化烧结：将压制好的模具进行放电等离子体快速烧结，即得。根据本发明提供的方法，明显改善了燃料芯块的热导率，进而提升了二氧化铀燃料芯块的安全性。
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公开(公告)号：CN111710443B
公开(公告)日：2022-07-19
申请号：CN202010519353.8
申请日：2020-06-09
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种金刚石复合核燃料芯块及其制备方法，其特征在于，所述燃料芯块以UO2单晶为燃料颗粒，将SiC及金刚石粉体作为所述UO2单晶燃料颗粒间的连接介质，在混合后的所述燃料颗粒和所述连接介质外包裹外表面保留无燃料区。本发明所研发的新型UO2单晶/金刚石复合燃料将采用少量的第二相SiC对UO2单晶进行黏合，用UO2‑高热导金刚石/SiC相‑UO2的结合方式替代传统的UO2‑UO2晶界的结合方式，有效的抵消了由于UO2导热方向性带来的自我阻碍和损耗。
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公开(公告)号：CN110379525B
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN201910713781.1
申请日：2019-08-02
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
IPC: G21C3/07 , G21C3/04 , G21C3/16 , G21C3/28 , G21C3/58 , G21C21/02 , G21C21/10 , C22C38/06 , C22C38/22
Abstract: 本发明公开了一种耐事故的棒状核燃料元件的制备方法，涉及核电技术领域，包括以下步骤：包括以下步骤：S1、制备U3Si2基铸锭；S2、采用粉末冶金方法制备有中孔的U3Si2芯体；S3、制备不锈钢管坯；S4、制备端塞坯料；S5、清洁；S6、制备元件棒坯；S7、热轧；本发明取消了现役元件的贮气腔、压紧弹簧、芯块与包壳之间的间隙，U3Si2芯体中心预留的中孔可储存裂变气体并吸收部分辐照肿胀，元件内部是真空状态而不是填充惰性气体,元件包壳采用不锈钢材料,适用于现役轻水反应堆核电站，比现役棒状核燃料元件具有较强的抗LOCA事故能力和较高的安全性。
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公开(公告)号：CN110415838A
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201910713774.1
申请日：2019-08-02
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种用于增强安全性的棒状核燃料元件，包括棒状的U3Si2基芯体，所述U3Si2基芯体内开设有中孔，所述U3Si2基芯体外是锆基合金材质的包壳，所述包壳的两端均密封一个端塞，所述U3Si2基芯体与包壳之间是冶金结合层。与现役棒状核燃料元件相比，本发明的特点在于：取消了现役元件的贮气腔、压紧弹簧、芯块与包壳之间的间隙，燃料芯体采用中间带孔的U3Si2基材料(包括U3Si2)，芯体中心预留的中孔可储存裂变气体并吸收部分辐照肿胀，元件内部是真空状态而不是填充惰性气体。本发明优点在于：不仅降低燃料芯体的运行温度和堆芯储能，同时减缓了棒状核燃料元件的PCI问题，从而提高了棒状核燃料元件的安全性。
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公开(公告)号：CN109022915A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201811184501.4
申请日：2018-10-11
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明的目的在于公开一种含有钼元素的高性能锆基合金及其制备方法，它包括如下重量百分比的组分：锡(Sn)0.25‑0.50％，铌(Nb)0.65‑0.90％，铁(Fe)0.20‑0.50％，氧(O)0.145‑0.175％，钼(Mo)0.05‑0.18％，80ppm以下的硅(Si)，余量为98％以上包含杂质的锆(Zr)；与现有技术相比，显著提高了耐腐蚀性能和吸氢性能，同时获得了均衡的力学性能、抗辐照蠕变性能和抗辐照生长性能等重要性能，实现本发明的目的。
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