[發(fā)明專利]一種鍶鐵氧體基犧牲砂漿及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011342409.3
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112299798B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設計）人: 褚洪巖;蔣金洋;趙歡;高李;秦健健;湯金輝;王鳳娟;黃凱健
• 申請（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種鍶鐵氧體基犧牲砂漿及制備方法，該鍶鐵氧體基犧牲砂漿主要組成為：硫鋁酸鹽水泥720?1000份、鍶鐵氧體100?300份、石英砂600?650份、水400?450份、減水劑0.01?35份。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，由常規(guī)的強制式單臥軸混凝土攪拌機即可制備。本發(fā)明制備的鍶鐵氧體基犧牲砂漿具有優(yōu)良的工作性能、較高的抗壓強度、優(yōu)良的耐熔蝕性，能夠在目前第三代及未來第四代核電站堆芯捕集器中使用，具有較高的工程應用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核電材料領(lǐng)域，特別涉及一種鍶鐵氧體基犧牲砂漿及該材料的制備方法。

背景技術(shù)

為了減輕和緩解核電站事故的嚴重后果，在第三代核電技術(shù)中，堆芯熔融物一般由堆芯捕集器收集、冷卻和固化。在發(fā)生嚴重核電事故時，堆芯捕集器中犧牲材料與堆芯熔融物發(fā)生相互作用。堆芯熔融物的溫度很高(3000℃-4000℃)，足以熔蝕與之接觸的熔化溫度僅為1100℃的水泥基犧牲材料。一旦堆芯捕集器的犧牲材料被消耗殆盡，溫度極高的堆芯熔融物就會繼續(xù)侵蝕安全殼的底板，如果安全殼的底板被熔穿，那么安全殼的完整性喪失，放射性物質(zhì)就會泄漏，嚴重的核電事故因此發(fā)生。由此得出，減少核電站災害性事故的關(guān)鍵是堆芯熔融物的冷卻、固化技術(shù)。犧牲材料是堆芯捕集器的核心構(gòu)成要素，也在堆芯熔融物的冷卻和固化反應中起到了決定性作用。目前，國內(nèi)外學者披露了一些與犧牲材料相關(guān)的制備技術(shù)，總體而言，目前制備出的犧牲材料無法很好地滿足堆芯熔融物冷卻和固化方面的需求。鍶鐵氧體作為一種磁性優(yōu)良的永磁材料，其分解溫度和堆芯熔融物與犧牲材料相互作用的活化溫度在時間上的相似性，致使鍶鐵氧體在堆芯熔融物的冷卻和固化中效果更佳。鍶鐵氧體基犧牲凈漿是由水泥、水和鍶鐵氧體三者混合而成，其工作性能較好，但水泥用量較大，成本較高。與凈漿相比，砂漿中摻入了細集料，可以減少水泥的用量，進而降低生產(chǎn)成本。再者，如果所采用的細集料為石英砂，那么一方面石英在高溫作用下會發(fā)生晶型轉(zhuǎn)換，可以吸收一定的熱量，從而提高對堆芯熔融物的冷卻效率；另一方面，石英在高溫狀態(tài)下呈玻璃態(tài)，可以包裹堆芯熔融物中的放射性物質(zhì)，進而減少放射性物質(zhì)泄漏的風險。然而，目前尚未看到用鐵鍶氧體制備犧牲砂漿的報道。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鍶鐵氧體基犧牲砂漿及制備方法。

技術(shù)方案：為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開一種鍶鐵氧體基犧牲砂漿及制備方法，該材料主要由以下重量份比例的原材料制備而成：

硫鋁酸鹽水泥720-1000份、鍶鐵氧體100-300份、石英砂600-650份、水400-4500份、減水劑0.01-35份。

所述的硫鋁酸鹽水泥為42.5級硫鋁酸鹽水泥，其中CaO含量大于40％，Al₂O₃含量大于20％。

所述的鍶鐵氧體呈粉末狀，其中SrFe₁₂O₁₉含量大于等于95％。

所述的石英砂為高品質(zhì)石英粉，它的SiO₂含量大于等于99％，它的粒徑分布為0.075mm-4.75mm。

所述的水為自來水或飲用水，符合《混凝土用水標準》(JGJ63-2006)的要求。

所述的減水劑為聚羧酸高效減水劑，外觀呈無色至淺黃色，密度為1.05-1.15g/ml，固含量大于等于40％(質(zhì)量含量)，含氣量6％-8％(體積含量)，pH值為6-8，減水率大于等于33％。

所述的鍶鐵氧體基犧牲砂漿的制備方法，包括以下步驟：

(1)取42.5級硫鋁酸鹽水泥、鍶鐵氧體粉末、石英砂，混合干拌均勻得到混合材料M1；

(2)向上述均勻混合材料M1中加入水、減水劑二者的混合溶液，進行攪拌后得到均勻混合材料M2，即可得到所述的鍶鐵氧體基犧牲砂漿。