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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：CN115386836A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211077822.0
申请日：2022-09-05
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司 , 中国科学院上海硅酸盐研究所
Abstract: 本发明提供了一种涂覆在核燃料芯块表面的可燃毒物涂层及应用，作用是反应性控制和慢化剂温度系数控制。本发明所述可燃毒物涂层由CeB6、SiB6和YB6中至少一种组成，相对密度在70％～97％之间，厚度在5～20μm之间。该可燃毒物涂层在经历至少3次600℃热冲击试验后，通过胶带剥落试验后质量几乎不损失。一方面所述涂层具有更高B含量，可使用更低10B富集度或天然丰度实现与商用高10B富集ZrB2相同功能，同时具备成本优势。另一方面，所述涂层与基体芯块的结合力也优于ZrB2，因此服役过程中具有更高可靠性，更有利于堆芯安全。该涂层可集成在可燃毒物燃料元件中得到应用。
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公开(公告)号：CN114015959A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111313422.0
申请日：2021-11-08
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
IPC: C23C4/06 , C23C4/10 , C23C4/12 , C23C14/06 , C23C14/08 , C23C14/14 , C23C14/32 , C23C14/35 , C23C16/32 , C23C16/34 , C23C16/40 , C23C16/455 , C23C24/10 , C23C28/00 , G21C3/07
Abstract: 本发明属于核燃料技术领域，具体公开了一种核电厂锆合金包壳管用耐磨损抗氧化复合涂层及其制备方法，包括锆合金包壳管基体、粘结层、耐腐蚀层和耐磨层；本发明外部中的耐磨层可采用多层膜层，并且多层膜层可采用CrN、Cr3C2、ZrO2等材料实现表面硬度的提升，提高锆合金包壳管的耐磨性能，并采用金属Cr、Nb、Zr等缓冲热膨胀系数差异，减少应力集中，该材料在事故工况下和在高温水蒸气腐蚀环境中，可在最初防护阶段可形成Cr2O3致密氧化膜，减少高温蒸汽环境的影响，在内部粘结层可利用与锆合金匹配的热膨胀系数，避免在升降温过程中产生裂纹或涂层脱落，通过以上对涂层的结构与物相设计，使得涂层具有优异的耐磨损性能和优异的抗高温水蒸汽腐蚀性能。
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公开(公告)号：CN113698193A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202010430261.2
申请日：2020-05-20
Applicant: 中国科学院上海硅酸盐研究所 , 上海核工程研究设计院有限公司
IPC: C04B35/44 , C04B35/50 , C04B35/622 , C04B35/64 , G21C7/06
Abstract: 本发明涉及一种耐腐蚀铝酸盐中子吸收材料及其制备方法，所述铝酸盐中子吸收材料的化学成分包括(Re2O3)X‑(Al2O3)1‑X，其中Re选自稀土元素中的至少一种，X=0.2～0.8。上述中子吸收材料以稀土元素为中子吸收剂，以铝和氧为结构稳定剂形成的稳定结构化合物，能够满足作为长寿期的容错型中子吸收材料的需求，力学性能优良、耐亚临界水或蒸气腐蚀、中子吸收剂含量高、热震性能好，是一种理想的核反应堆控制棒吸收体材料。
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公开(公告)号：CN113293374A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110494834.2
申请日：2021-05-07
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种用于锆合金包壳管外表面的涂层及制作方法，所述涂层为在所述锆合金包壳管基体上依次覆上ZrN过渡层和Cr工作层；所述ZrN过渡层厚度在0.12～2μm；所述Cr工作层为主成分为氧化钇掺杂稳定氧化锆的工作层。本发明能有效抑制Cr工作层与锆合金基体之间的元素互扩散，避免在高温下Cr工作层与基体之间的元素互扩散。且在淬火条件下该ZrN层在应力作用下产生孪晶能有效缓释涂层与基体之间由于热膨胀系数不匹配产生的应力，增强涂层与基体的结合力，避免涂层的破裂失效。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113278319A
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN202110461800.3
申请日：2021-04-27
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明涉及轻水反应堆用锆合金表面涂层技术领域，具体地说是一种利用掺杂稳定氧化锆提升锆合金包壳管耐腐蚀性能的涂层，包括依次涂覆于包壳管外表面的过渡层、工作层，所述过渡层采用含下列元素的单层纯组元或含下列元素的合金或含下列元素的化合物：Zr、Cr、N、Si、C、Al；所述过渡层厚度为0.1～10μm；所述工作层采用在氧化锆中掺杂氧化钇、氧化钙、氧化镁、氧化铝或氧化铈所形成的掺杂稳定氧化锆，其中氧化锆质量分数大于87％；所述工作层的厚度范围为0.1～10μm。本发明与现有锆合金表面涂层技术相比，除了具有更加优异的中子经济性，还增强了涂层锆合金包壳管在1205℃以上的耐高温蒸汽腐蚀能力。
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公开(公告)号：CN111933310A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010520078.1
申请日：2020-06-09
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种高热导的二氧化铀单晶复合燃料芯块及其制备方法，所述芯块以UO2单晶为燃料颗粒，所述燃料颗粒用SiC、Zr等高热导金属或陶瓷材料粉体作为连接介质，在所述燃料颗粒和所述连接介质外包裹有外表面保留无燃料区。本发明所研发的新型UO2单晶复合燃料有效的抵消了由于UO2导热方向性带来的自我阻碍和损耗。该方案在降低燃料芯块化学活性的情况下提升了材料的导热性能，是优异的二元复合芯块燃料。
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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：CN111710443A
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN202010519353.8
申请日：2020-06-09
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种金刚石复合核燃料芯块及其制备方法，其特征在于，所述燃料芯块以UO2单晶为燃料颗粒，将SiC及金刚石粉体作为所述UO2单晶燃料颗粒间的连接介质，在混合后的所述燃料颗粒和所述连接介质外包裹外表面保留无燃料区。本发明所研发的新型UO2单晶/金刚石复合燃料将采用少量的第二相SiC对UO2单晶进行黏合，用UO2-高热导金刚石/SiC相-UO2的结合方式替代传统的UO2-UO2晶界的结合方式，有效的抵消了由于UO2导热方向性带来的自我阻碍和损耗。
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公开(公告)号：CN111254315A
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN202010239252.5
申请日：2020-03-30
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明提供一种耐疖状腐蚀的Zr-Sn-Fe-Cr-O合金及其制备方法，其特征在于，所述合金以重量百分比计算具有：Sn为0.80％～1.50％，Fe为0.05％～0.30％，Cr为0.05％～0.20％，O为0.08％～0.16％；Si为0.005％～0.015％、Ni为0.01％～0.05％和V为0.01％～0.05％中的至少一种合金元素；余量为包含杂质的至少97％重量的锆。本发明的锆基合金具有优良的耐疖状腐蚀性能，在500℃高温蒸汽中具有更为优异的耐疖状腐蚀性能，适用于核反应堆高温高压含氧水工况下的燃料棒包壳材料、格架条带及结构件的耐疖状腐蚀锆合金。
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