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公开(公告)号：CN112259270A
公开(公告)日：2021-01-22
申请号：CN202011096735.0
申请日：2020-10-14
Applicant: 中国科学院合肥物质科学研究院 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种具有大长径比通孔的蜂窝状钨基金属陶瓷的加工方法，涉及核燃料芯块加工技术领域，包括以下步骤：将钨金属粉体或钨基金属粉体与核燃料陶瓷颗粒混合，得混合粉体；将钼金属棒和混合粉体填充到模具内，冷压成型成胚体；将胚体在无氧气氛下进行加压烧结，制得钨基金属陶瓷块材；将钨基金属陶瓷块材两端进行切割，使块体内钼金属棒两端暴露，随后将其置于腐蚀液中腐蚀去除钼金属棒，清洗，烘干，即得。本发明通过将钼金属棒阵列置于混合粉体中，再经烧结得到致密块材，通过选择性区域腐蚀方法去除钼金属棒，从而形成通孔横截面形状与大小、通孔长度与取向均可控的贯穿孔。该方法操作简单且易实现工业化，具有广阔的发展前景。
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公开(公告)号：CN112242204A
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN202011128436.0
申请日：2020-10-21
Applicant: 中国科学院合肥物质科学研究院 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种钼基金属陶瓷核燃料芯块，包括钼基金属陶瓷基体，所述钼基金属陶瓷基体上具有呈阵列式均匀排列的通孔结构，所述通孔结构的内壁具有保护层，且所述保护层将通孔结构的内壁完全覆盖。本发明通过在原料石墨棒表面形成一层均匀的钼基金属涂层，并将其呈阵列式均匀排列在钼基金属陶瓷前驱粉体中，烧结后通过切、削、钻、磨等机械精加工工艺，从而在燃料芯块基体中形成内壁具有一定厚度的钼基金属保护层的通孔，避免了燃料芯块钼基金属陶瓷基体内部陶瓷相与外界环境的直接接触，起到保护作用，提高了钼基金属陶瓷核燃料芯块运行的安全可靠性。
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公开(公告)号：CN110085337B
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN201910418649.8
申请日：2019-05-20
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种UO2‑ZrO2陶瓷燃料显微组织分析用样品的制备方法，所述显微组织分析用样品采用氟化氢铵和高纯去离子水的混合溶液作为蚀刻剂，所述氟化氢铵和高纯去离子水的配比为1g:1ml；将所述混合溶液用于蚀刻UO2‑ZrO2陶瓷燃料，蚀刻后UO2‑ZrO2陶瓷燃料用于显微组织分析。本发明可以很好地显示出新型、高性能UO2‑ZrO2陶瓷燃料芯块清晰的显微组织，特别是晶粒形貌和晶界轮廓，为优化UO2‑ZrO2陶瓷燃料的制备工艺和性能改进奠定了基础；且工艺技术路线简单，工艺参数易于控制，对工艺设备和相关实验器皿无苛刻要求，易于实现。
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公开(公告)号：CN108796454B
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN201810736912.3
申请日：2018-07-06
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种核反应堆用锆包壳表面金属涂层PVD制备工艺，解决了现有技术制备出的涂层在涂层厚度、结合力、孔隙率上均达不到核反应堆包壳涂层材料的要求，无法应用到核反应堆包壳涂层材料的制备上的问题。本发明包括(1)对锆包壳基体进行表面前处理；(2)对锆包壳基体表面进行离子清洗；(3)在Ar气氛下，开启Cr弧靶，在锆包壳基体上形成Cr基础层；(4)调整弧电流、偏压、占空比，沉积120S～180S后形成Cr过渡层；(5)调整弧电流、偏压、占空比，沉积2h以上形成Cr超厚涂层；(6)关闭弧源，降温至80℃以下即可。本发明膜基结合力≥80N，涂层结晶度大于95％，锆基体晶粒度﹥9级，涂层锆包壳的耐腐蚀和抗高温氧化能力得到明显提高。
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公开(公告)号：CN110863152A
公开(公告)日：2020-03-06
申请号：CN201911233966.9
申请日：2019-12-05
Applicant: 中国核动力研究设计院
IPC: C22C38/22 , C22C38/06 , C22C38/28 , C22C38/24 , C22C38/26 , C22C33/02 , B22F9/04 , B22F3/15 , B22F3/17 , B22F3/18 , G21C3/07
Abstract: 本发明公开了一种核反应堆耐事故燃料元件包壳用FeCrAl基ODS合金的制备方法，包括以下步骤：按照FeCrAl基ODS合金成分配方将Fe、Cr、W、Al、Nb、Ti、V元素进行熔炼获得合金，将熔炼后的合金采用雾化制粉技术获得目数小于200目的合金粉末；将合金粉末与Zr和Y2O3粉末进行机械合金化球磨处理；球磨后的粉末封入钢制包套中通过热等静压进行烧结致密化；热等静压后获得合金坯，将合金坯进行锻造处理；锻造后的样品经热轧处理获得FeCrAl基ODS合金。本发明通过优化组分及控制工艺获得的FeCrAl集ODS合金具有良好的高温力学性能、以及优异的高温抗氧化和耐腐蚀性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110835716A
公开(公告)日：2020-02-25
申请号：CN201911234066.6
申请日：2019-12-05
Applicant: 中国核动力研究设计院
IPC: C22C38/28 , C22C38/26 , C22C38/24 , C22C38/22 , C22C38/06 , C22C33/02 , B22F9/08 , B22F9/04 , B22F3/15 , B22F3/17 , B22F3/18 , B22F1/00
Abstract: 本发明公开了一种核反应堆堆芯用FeCrAl基ODS合金的制备方法，按照FeCrAl基ODS合金成分配方将Fe、7～10％Cr、1.0～2.5％W、3.5～5.5％Al、0～1.2％Nb、0～0.5％Ti、0～0.3％V元素进行熔炼获得合金，将熔炼后的合金制得合金粉末；将合金粉末与0.4～1.0％Zr和0.25～0.5％Y2O3粉末进行机械合金化球磨处理；球磨后的粉末通过热等静压进行烧结致密化；热等静压后获得合金坯进行锻造处理；锻造后的样品经热轧处理获得FeCrAl基ODS合金。本发明通过优化组分及控制工艺获得的FeCrAl集ODS合金具有良好的常温和高温力学性能、以及优异的高温抗氧化和耐腐蚀性能。
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公开(公告)号：CN110428918A
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201910727873.5
申请日：2019-08-08
Applicant: 中国核动力研究设计院
IPC: G21C21/00 , G21C3/07 , C23C16/32 , C23C16/455
Abstract: 本发明公开了一种高致密度复合材料包壳管的快速致密化方法，依次包括以下工序：工序A，沉积温度为1000～1050℃，沉积压力为200～1000Pa，H2/MTS的摩尔体积配比在6.5～10范围；工序B，沉积温度为1050～1100℃，沉积压力为200～1000Pa，H2/MTS的摩尔体积配比在6.5～10范围；工序C，沉积温度为1050～1100℃，沉积压力为400～1500Pa，H2/MTS的摩尔体积配比在6.5～10范围；工序D，沉积温度为1050～1200℃，沉积压力为400～1500Pa，H2/MTS的摩尔体积配比在4～10范围。实施上述快速致密化方法的装置，包括依次连接的导气管、气体混合滞留罐、基座、限域反应器和盖板。采用本发明提供的工艺及装置获得的SiCf/SiC复合材料包壳管制备周期大幅缩短，且其具有致密度高、基体分布均匀的有益效果。
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公开(公告)号：CN110055496A
公开(公告)日：2019-07-26
申请号：CN201910517214.9
申请日：2019-06-14
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种在核用锆合金基底表面制备Cr涂层的制备工艺，对锆合金基底进行研磨，最后使用抛光膏在金相抛光机上进行抛光处理，打磨光滑后，对锆合金片表面油污进行清洗；置于超高真空磁控溅射设备的真空炉腔内，待真空度达到本底真空2×10-4Pa后，通入气体用偏压反溅清洗10分钟；待基片表面反溅清洗完成后，采用射频电源将Cr靶迅速起辉后，关闭挡板，对靶材表面进行预溅射10分钟，去除表面氧化物或吸附杂质；打开Cr靶挡板进行沉积Cr涂层；在不关闭真空系统条件下，锆合金随炉冷却至100℃以下，进行去应力和矫正变形处理。本发明采用的磁控溅射技术在核用锆合金基底上沉积强结合力、高厚度Cr涂层。
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公开(公告)号：CN109988975A
公开(公告)日：2019-07-09
申请号：CN201711469847.4
申请日：2017-12-29
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明属于核燃料及材料制备工艺和性能检测领域，具体涉及一种FeCrAl合金中获得弥散纳米析出相的调控方法。具体包括以下步骤：步骤一、FeCrAl合金材料的固溶，取FeCrAl合金材料，对其进行高温固溶处理；步骤二、FeCrAl合金固溶后的热加工，利用热轧机或挤压机对固溶后的FeCrAl合金板材进行热加工。本发明制备FeCrAl合金材料，显微组织表征结果表明调控后的第二相细小弥散，平均尺寸小于200nm，高温热稳定性试验后基体组织稳定，表明纳米析出相起到了良好的组织稳定作用。
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公开(公告)号：CN107177780B
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201710390479.8
申请日：2017-05-27
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种核燃料组件包壳材料FeCrAl基合金及其制备方法，所述合金由以下组分组成：Cr，Al，Mo，Nb，Si，Zr，V，Ga，Ce，C，N，O，Fe，杂质，其中，Cr、Al及Si合金元素的总重量百分比含量为16.1％～20.5％，Mo、Nb、Zr及V合金元素的总重量百分比含量为3.1％～6.2％。本发明所述合金通过合理控制各个组分之间的比例，在此范围内的合金元素之间的相互作用，不仅能够确保FeCrAl基合金的抗高温氧化性能，能够避免Cr、Al含量过高导致的合金硬化及脆化倾向，同时兼具较高的高温强度和韧性。
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