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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：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：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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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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Patent Agency Ranking
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
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
IPC: C09K5/06
Abstract: 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：CN111739665A
公开(公告)日：2020-10-02
申请号：CN202010644915.1
申请日：2020-07-07
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种石墨球慢化熔盐堆，其包括容纳于包壳中的反射层，该反射层限定活性区，活性区包括第一区域和第二区域，液态燃料熔盐自下而上流动充满第一区域和第二区域，起到慢化作用的多个石墨球仅堆积在第一区域中。根据本发明的石墨球慢化熔盐堆，使用液态熔盐作为燃料，石墨球作为慢化剂，其一方面继承了熔盐堆的优点，降低了换料成本和技术难度，另一方面简化了制作过程，因为石墨球形状简单，制作设备小型化，入堆和出堆更加灵活，操作技术难度也大大下降。
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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
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
IPC: G01L13/00
Abstract: 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
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
IPC: C23C16/442 , C23C16/32 , C23C16/56 , C23C16/26 , G21C21/02
Abstract: 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：CN107134299A
公开(公告)日：2017-09-05
申请号：CN201710316214.3
申请日：2017-05-08
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种钍基碳化物和/或钍基碳氧化物的陶瓷微球的制备方法，包括将硝酸钍溶液滴加到氨水中形成水解溶液，在水解溶液搅拌的情况下加入聚乙烯醇，形成溶胶；利用与水互溶的有机试剂分散碳粉，形成预分散的碳粉；将溶胶加入预分散的碳粉中，形成含碳胶体溶液；将含碳胶体溶液分散成液滴后依次通过氦气区、氨气区、氨水区，形成凝胶颗粒；将凝胶颗粒置于浓氨水中陈化，用去离子水洗涤，将洗涤后的凝胶颗粒放于干燥炉中，控制湿度升温干燥，形成干燥后的凝胶颗粒；以及将干燥后的凝胶颗粒放置于烧结炉中，在真空条件下升温烧结得到陶瓷微球。本发明的制备方法通过简单的工艺制备钍基碳化物和/或钍基碳氧化物的陶瓷微球。
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