[發明專利]一種二氧化鈾/鉬金屬陶瓷復合燃料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810139285.5
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108461162B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 程亮;張鵬程;高瑞;楊振亮;李冰清;賈建平;劉朋闖;段麗美;劉徐徐;鐘毅;黃奇奇;王志毅;劉彤;黃華偉;孫茂州;馬趙丹丹
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院材料研究所;中廣核研究院有限公司
• 主分類號: G21C3/58
• 分類號: G21C3/58;G21C21/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 沈強;韓雪

1.一種二氧化鈾/鉬金屬陶瓷復合燃料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)制備二氧化鈾/鉬金屬陶瓷混合粉末

按配比分別稱取二氧化鈾粉、高純鉬粉，混合，得到第一混合物；將第一混合物與二氧化鋯磨球、研磨介質混合后，裝入尼龍球磨罐中，并向球磨罐中充入氬氣保護，進行濕法球磨，濕法球磨后的漿料依次經沉淀、干燥后，過篩，得到二氧化鈾/鉬混合粉末；

(2)混粉成形

將步驟(1)制備的二氧化鈾/鉬混合粉末裝入粉末冶金模具中，進行模壓成型，制得冷壓坯；

(3)還原氣氛預燒結

將步驟(2)制備的冷壓坯進行還原氣氛預燒結，得到二氧化鈾/鉬預燒結體；

(4)放電等離子體燒結成型

將步驟(3)制備的二氧化鈾/鉬預燒結體裝入石墨模具中，進行放電等離子體燒結成型；

(5)后處理

將步驟(4)放電等離子體燒結后的復合材料進行脫模，即得二氧化鈾/鉬金屬陶瓷復合燃料；

所述步驟（ 1） 中，二氧化鈾粉、鉬粉的體積比為(85～97):(3～15)；

步驟（ 4） 中，放電等離子體燒結的溫度為1200℃-1700℃，壓力為20MPa～100MPa，真空度為10^-2Pa～20Pa，時間為1min～30min。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（ 1） 中，濕法球磨的條件如下：轉速為120～280r/min，時間為2～24h。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（ 1） 中，過80～200目金屬篩網，得到二氧化鈾/鉬混合粉末。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一混合物、二氧化鋯磨球、研磨介質的質量比為(1～3)∶(4～12)∶(1～6)。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述二氧化鋯磨球的粒徑為1～8mm，所述研磨介質為無水乙醇或丙酮。

6.根據權利要求1～5任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（ 2） 中，模壓成型的條件如下：軸向壓力為100MPa～300MPa，時間3min～20min。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（ 3） 中，將步驟（ 2） 制備的冷壓坯在200℃～800℃下還原氣氛預燒結30min～300min，所用還原氣氛為氫氣。