化娃層。
[0043]所述陶瓷燃料核心的物質(zhì)組成為二氧化鈾和碳化鈾混合物,所述陶瓷核芯為直徑700?800 μm的圓球;
[0044]所述疏松碳化硅層由六甲基二硅烷制得,其密度為1.80g/cm3,厚度為60?80 μ mD
[0045]所述碳化硅過(guò)渡層由六甲基二硅烷制得,其密度為2.60g/cm3,厚度為10?15 μ mD
[0046]所述致密碳化硅層由六甲基二硅烷制得,其密度為3.18g/cm3,厚度為30?40 μ mD
[0047]實(shí)施例3
[0048]本實(shí)施例涉及一種包覆燃料顆粒,以陶瓷燃料為核芯,在所述核芯外依次包覆的疏松碳化娃層、碳化娃過(guò)渡層和致密碳化娃層。
[0049]所述陶瓷燃料核心的物質(zhì)組成為二氧化鈾和碳化鈾混合物,所述陶瓷核芯為直徑500?600 μ m的圓球;
[0050]所述疏松碳化硅層由甲基三氯硅烷制得,其密度為2.00g/cm3,厚度為70?90 μ mD
[0051]所述碳化硅過(guò)渡層由甲基三氯硅烷制得,其密度為2.70g/cm3,厚度為15?25 μ mD
[0052]所述致密碳化硅層由甲基三氯硅烷制得,其密度為3.20g/cm3,厚度為50?60 μ mD
[0053]實(shí)施例4
[0054]本實(shí)施例涉及一種包覆燃料顆粒,以陶瓷燃料為核芯,在所述核芯外依次包覆的疏松碳化娃層、碳化娃過(guò)渡層和致密碳化娃層。
[0055]所述陶瓷燃料核心的物質(zhì)組成為氧化釷,所述陶瓷核芯為直徑400?500 μ m的圓球;
[0056]所述疏松碳化娃層由二甲基二氯娃燒制得,其密度為1.80g/cm3,厚度為60?80 μ mD
[0057]所述碳化硅過(guò)渡層由二甲基二氯硅烷制得,其密度為2.80g/cm3,厚度為15?25 μ mD
[0058]所述致密碳化硅層由二甲基二氯硅烷制得,其密度為3.19g/cm3,厚度為30?50 μ mD
[0059]實(shí)施例5
[0060]本實(shí)施例涉及一種球形碳化硅基全陶瓷型燃料元件,由實(shí)施例1所得包覆燃料顆粒經(jīng)穿衣后分散在碳化硅基體中,經(jīng)壓制成型后常壓燒結(jié)得到。其中,所述燃料元件的直徑為10cm,無(wú)燃料區(qū)厚度為0.5?0.7cm。
[0061]所得燃料元件的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1,其整體及截面照片如圖2所示。
[0062]實(shí)施例6
[0063]本實(shí)施例涉及一種球形碳化硅基全陶瓷型燃料元件,由實(shí)施例2所得包覆燃料顆粒經(jīng)穿衣后分散在碳化硅基體中,經(jīng)壓制成型后常壓燒結(jié)得到。其中,所述燃料元件的直徑為6cm,無(wú)燃料區(qū)厚度為0.4?0.6cm。
[0064]實(shí)施例7
[0065]本實(shí)施例涉及一種圓柱形碳化硅基全陶瓷型燃料元件,由實(shí)施例3所得包覆燃料顆粒經(jīng)穿衣后分散在碳化硅基體中,經(jīng)壓制成型后采用放電等離子燒結(jié)得到。其中,所述燃料元件的直徑為8cm,高度為6cm,無(wú)燃料區(qū)厚度為0.2?0.5cm。
[0066]所得燃料元件經(jīng)磨拋后的截面照片如圖3所示。
[0067]實(shí)施例8
[0068]本實(shí)施例涉及一種六棱柱形碳化硅基全陶瓷型燃料元件,由實(shí)施例4所得包覆燃料顆粒經(jīng)穿衣后分散在碳化硅基體中,經(jīng)壓成型后熱壓燒結(jié)得到。其中,所述六棱柱形燃料元件的對(duì)角線長(zhǎng)度為8cm,高度為10cm,無(wú)燃料區(qū)厚度為O。
[0069]實(shí)施例9
[0070]本實(shí)施例涉及一種包覆燃料顆粒的制備方法,其具體步驟如下:
[0071]I)在氬氣氣氛下將流化床反應(yīng)器加熱至1100°C,放入陶瓷燃料核芯;
[0072]2)選擇甲基三氯硅烷為前驅(qū)體材料,以氫氣為載帶氣體,以氬氣為流化氣體,所述載帶氣體與所述流化氣體的流量比為5.0:1,在溫度1450°C的條件下對(duì)燃料核芯進(jìn)行包覆,包覆時(shí)間為12min,得到包覆了疏松碳化硅層的燃料顆粒;
[0073]3)選擇甲基三氯硅烷為前驅(qū)體材料,以氫氣為載帶氣體,以氬氣和氫氣混合氣體為流化氣體(氫氣與氬氣體積比為1:1),所述載帶氣體與流化氣體的流量比為1.8:1,在溫度1500°C的條件下進(jìn)行包覆,包覆時(shí)間為30min,得到包覆了疏松碳化硅層和碳化硅過(guò)渡層的燃料顆粒;
[0074]4)選擇甲基三氯硅烷為前驅(qū)體材料,以氫氣為載帶氣體,以氫氣為流化氣體,所述載帶氣體與所述流化氣體的流量比為0.2:1,在溫度1560°C的條件下進(jìn)行包覆,包覆時(shí)間為240min,得到包覆了疏松碳化硅層、碳化硅過(guò)渡層和致密碳化硅層的燃料顆粒。
[0075]實(shí)施例10
[0076]本實(shí)施例涉及一種包覆燃料顆粒的制備方法,其具體步驟如下:
[0077]I)在氬氣氣氛下將流化床反應(yīng)器加熱至1000°C,放入陶瓷燃料核芯;
[0078]2)選擇六甲基二硅烷為前驅(qū)體材料,以氫氣為載帶氣體,以氬氣為流化氣體,所述載帶氣體與所述流化氣體的流量比為2.0:1,在溫度1300°C的條件下對(duì)燃料核芯進(jìn)行包覆,包覆時(shí)間為30min,得到包覆了疏松碳化硅層的燃料顆粒;
[0079]3)選擇六甲基二娃燒為前驅(qū)體材料,以氫氣為載帶氣體,以氬氣和氫氣混合氣體為流化氣體(氫氣與氬氣體積比為1:2),所述載帶氣體與所述流化氣體的流量比為1.0:1,在溫度1200°C的條件下進(jìn)行包覆,包覆時(shí)間為30min,得到包覆了疏松碳化硅層和碳化硅過(guò)渡層的燃料顆粒;
[0080]4)選擇六甲基二娃燒為前驅(qū)體材料,以氫氣為載帶氣體,以氬氣和氫氣混合氣體為流化氣體(氫氣與氬氣體積比為2:1),所述載帶氣體與所述流化氣體的流量比為
0.15:1,在溫度1000°C的條件下進(jìn)行包覆,包覆時(shí)間為120min,得到包覆了疏松碳化硅層、碳化硅過(guò)渡層和致密碳化硅層的燃料顆粒。
[0081]實(shí)施例11
[0082]本實(shí)施例涉及一種包覆燃料顆粒的制備方法,其具體步驟如下:
[0083]I)在氮?dú)鈿夥障聦⒘骰卜磻?yīng)器加熱至1100°C,放入陶瓷燃料核芯;
[0084]2)選擇甲基三氯硅烷為前驅(qū)體材料,以氫氣為載帶氣體,以氮?dú)鉃榱骰瘹怏w,所述載帶氣體與所述流化氣體的流量比為3.0:1,在溫度1400°C的條件下對(duì)燃料核芯進(jìn)行包覆,包覆時(shí)間為20min,得到包覆了疏松碳化硅層的燃料顆粒;
[0085]3)選擇甲基三氯硅烷為前驅(qū)體材料,以氫氣為載帶氣體,以氮?dú)夂蜌錃饣旌蠚怏w為流化氣體(氫氣與氮?dú)怏w積比為3:1),所述載帶氣體與流化氣體的流量比為1.5:1,在溫度1480°C的條件下進(jìn)行包覆,包覆時(shí)間為20min,得到包覆了疏松碳化硅層和碳化硅過(guò)渡層的燃料顆粒;
[0086]4)選擇甲基三氯硅烷為前驅(qū)體材料,以氫氣為載帶氣體,以氫氣為流化氣體,所述載帶氣體與所述流化氣體的流量比為0.10:1,在溫度1500°C的條件下進(jìn)行包覆,包覆時(shí)間為180min,得到包覆了疏松碳化硅層、碳化硅過(guò)渡層和致密碳化硅層的燃料顆粒。
[0087]實(shí)施例12
[0088]本實(shí)施例涉及一種包覆燃料顆粒的制備方法,其具體步驟如下:
[0089]I)在氬氣氣氛下將流化床反應(yīng)器加熱至1000°C,放入陶瓷燃料核芯,核芯在流化氣體作用下流化;
[0090]2)選擇甲基硅烷為前驅(qū)體材料,以氫氣為載帶氣體,以氬氣為流化氣體,所述載帶氣體與所述流化氣體的流量比為2.0:1,在溫度1200°C的條件下對(duì)燃料核芯進(jìn)行包覆,包覆時(shí)間為40min,得到包覆了疏松碳化娃層的燃料顆粒;
[0091]3)選擇甲基硅烷為前驅(qū)體材料,以氫氣為載帶氣體,以氬氣為流化氣體,所述載帶氣體與所述流化氣體的流量比為0.8:1,在溫度1100°C的條件下進(jìn)行包覆,包覆時(shí)間為40min,得到包覆了疏松碳化硅層和碳化硅過(guò)渡層的燃料顆粒;
[0092]4)選擇甲基硅烷為前驅(qū)體材料,以氫氣為載帶氣體,以氬氣為流化氣體,所述載帶氣體與所述流化氣體的流量比為0.15:1,在溫度950°C的條件下進(jìn)行包覆,包覆時(shí)間為ISOmin,得到包覆了疏松碳化硅層、碳化硅過(guò)渡層和致密碳化硅層的燃料顆粒。
[0093]實(shí)施例13
[0094]本實(shí)施例涉及一種燃料元件的制備方法,其具體步驟如下:
[0095]I)將實(shí)施例9所得燃料顆粒在轉(zhuǎn)鼓中用乙醇潤(rùn)濕后持續(xù)均勻?qū)⑻蓟杌w粉撒在顆粒表面,顆粒粘附基體粉長(zhǎng)大滾圓,在包覆燃料顆粒外表面形成穿衣層,穿衣層厚度為200 ?400 μ mD
[0096]2)將穿衣顆粒彌散分布在碳化硅基體材料中,燃料顆粒與基體碳化硅粉體的體積比為0.5:1,彌散后的混合物壓制成球形,得到