[發明專利]生產核燃料坯體的生坯的方法

有效

• 申請號: 201780051893.4
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN109641272B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 曼努埃爾·亞歷山大·普雄
• 申請（專利權）人: 保羅·謝勒學院
• 主分類號: B22F10/10
• 分類號: B22F10/10;B22F10/50;B22F10/64;G21C3/58;G21C3/60;G21C3/62;B29C64/135;B29C64/106;B28B1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏金霞;王艷江

1.一種生產核燃料坯體的生坯(9a～9c)的方法，包括以下步驟：

a)創建用于所述生坯(9a～9c)的3D生產控制模型；

b)提供呈至少一種水性溶液(1a、1b、……、1n)形式的金屬或金屬的混合物、和/或類金屬、和/或非金屬或其混合物；在使用至少兩種水性溶液(1a、1b、……、1n)的情況下，所述至少兩種水性溶液在組成和/或同位素濃度方面彼此不同；

c)提供呈凝膠流體(2)形式的凝膠劑；

d)將所述至少一種水性溶液(1a、1b、……、1n)與所述凝膠流體(2)在第一溫度下混合以形成供給溶液混合物，其中，所述第一溫度選擇成抑制所述供給溶液混合物在其噴射之前的內部凝膠化；

e)通過噴墨打印處理將所述供給溶液混合物噴射至正在構建的所述生坯；

f)將噴射于正在構建的所述生坯上的所述供給溶液混合物加熱至第二溫度，其中，所述第二溫度選擇成將噴射的所述供給溶液混合物固定至正在構建的所述生坯以完成所述供給溶液混合物的凝膠化；以及

g)根據所述3D生產控制模型重復執行步驟d)、e)和f)，直到已經實現期望形式的所述生坯(9a～9c)為止；以及

h)將所述生坯在給定的氣氛下加熱至第三溫度，以實現所述核燃料坯體的形成和/或以部分地或完全地燒結所述生坯。

2.根據權利要求1中所述的方法，其中，在重復期間，所述供給溶液混合物的組成在成分的濃度和/或含量方面變化。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，造孔劑呈供給到混合步驟d)中的造孔劑流體(3)的形式。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其中，混合步驟d)在墨水混合物的噴射之前即刻被執行。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其中，在使噴射的所述供給溶液混合物沉積于正在構建的所述生坯上期間或之后，通過對正在構建的所述生坯進行加熱以及/或者通過激光和/或微波對噴射的所述供給溶液混合物進行加熱而實現對噴射于正在構建的所述生坯上的所述供給溶液混合物進行加熱。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其中，用于支撐所述生坯的樣品保持件(12)能夠水平地以及豎向地移動、能夠繞豎向軸線旋轉并且能夠相對于所述豎向軸線傾斜。

7.根據權利要求1或2所述的方法，所述供給溶液混合物的成分被選擇成形成具有不同功能的燃料特征區域。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，至少一種水性溶液為金屬硝酸鹽溶液。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述給定的氣氛為氧化或還原氣氛。

10.根據權利要求4所述的方法，其中，混合步驟d)在墨水噴嘴(8)附近被執行。

11.根據權利要求7所述的方法，其中，所述功能為調整的機械性能、屏障功能、裂變行為、嬗變行為。