[發明專利]制備基于鈾和鉬的合金粉末的方法

有效

• 申請號: 201180063601.1
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN103561893A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 杰羅姆·艾萊諾;梅里爾·布羅捷;弗蘭喬斯·查羅爾賴斯;格扎維埃爾·伊爾蒂斯;奧利維耶·圖蓋特;馬蒂厄·帕斯蒂雷爾;亨利·諾埃爾
• 申請（專利權）人: 法國原子能及替代能源委員會;雷恩第一大學;國立科學研究中心
• 主分類號: B22F9/20
• 分類號: B22F9/20;G21C3/60;C22C43/00;C22C1/04;C22C28/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;張英

1.一種用于制備基于鈾且含鉬的亞穩γ相合金粉末的方法，所述方法包括：

a）將至少一種選自鈾氧化物及其混合物、鈾氟化物及其混合物的第一試劑，與包含鉬的第二試劑和包含還原金屬的第三試劑接觸，所述第一、第二和第三試劑處于細化形式；

b）將如此接觸的試劑在至少等于所述第三試劑的熔化溫度的溫度下和在惰性氣氛下進行反應，由此該反應導致形成粉末形式的基于鈾且含鉬的合金，其粒子覆蓋有還原金屬氧化物或氟化物層；

c）以至少等于450°C/小時的速率冷卻由此形成的粉末；和

d）去除覆蓋基于鈾且含鉬的合金粉末粒子的還原金屬氧化物或氟化物層。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一試劑是選自二氧化鈾、三氧化鈾、三氧化二鈾、四氧化鈾及其混合物的鈾氧化物粉末。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述鈾氧化物粉末由粒子構成，所述粒子的尺寸范圍為1～100μm，優選為5～50μm。

4.根據權利要求2或權利要求3所述的方法，其中所述鈾氧化物粉末是化學計量比U/O等于2或基本上等于2的二氧化鈾粉末。

5.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中所述第二試劑是粉末形式，其粒子具有小于250μm，優選5～150μm范圍的尺寸。

6.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中所述第三試劑選自堿金屬和堿土金屬。

7.根據權利要求6所述的方法，其中所述第三試劑是以粉末、刮屑或削屑形式使用的堿土金屬。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述第三試劑是鎂或鈣。

9.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中步驟a）通過在反應外殼中沉積至少一層由所述第一試劑和第二試劑的均質混合物構成的球粒和至少兩層所述第三試劑而實施，所述球粒的層插于所述第三試劑的兩層之間。

10.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中步驟b）在等于或高于900°C但低于含鈾和鉬的所述合金的熔化溫度的溫度下實施。

11.根據權利要求10所述的方法，其中步驟b）在950至1,150°C的溫度范圍內實施。

12.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中步驟b）包括50至200°C/小時的溫度升高。

13.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中步驟d）通過在流化床中碾磨步驟c）結束時獲得的所述合金粉末的粒子而實施。

14.根據權利要求13所述的方法，其中在流化床中的碾磨聯合化學反應一起實施。

15.根據權利要求14所述的方法，其中所述化學反應是碳化反應。

16.根據權利要求15所述的方法，其中所述碳化反應在150至475°C的溫度下并通過使用二氧化碳氣體或二氧化碳和惰性氣體和/或蒸汽的混合物作為流化氣體進行實施。

17.根據權利要求16所述的方法，其中所述蒸汽按體積計至多占所述流化氣體的10%，優選按體積計這種氣體的0.03%～5%。

18.根據權利要求16或17任一項所述的方法，其中所述流化氣體以大于1巴的絕對壓力和3至20cm/s的速率范圍進行使用。

19.根據權利要求13至18任一項所述的方法，其中，在其中實施流化床的反應器提供有在該床中產生振動的設備。

20.根據權利要求19所述的方法，其中在所述流化床中產生振動的設備是振動棒或導波器。

21.根據權利要求13至20任一項所述的方法，其中步驟d）通過根據一系列循環使用所述流化氣體而實施，每個循環包括其間所述流化氣體處于250至400°C的溫度下的第一周期，接著是第二周期，其持續時間比所述第一周期的持續時間短，在此期間所述流化氣體處于比第一周期期間的溫度低至少100°C的溫度下。

22.根據權利要求13至21任一項所述的方法，其中步驟d）在射流流化床中進行實施。

23.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中所述基于鈾且含鉬的合金粉末是二元合金UMo的粉末。