凝胶注模制备环形二氧化铀芯块工艺研究

作者：马亮; 杨静^*; 王继平; 许奎

来源：材料导报, 2020, S1: 157-160.

• 环形二氧化铀芯块
• 凝胶注模
• 浆料
• 粘度

环形二氧化铀芯块在提高反应堆功率密度上有诸多优势,本实验以N-羟甲基丙烯酰胺为凝胶体系,对环形UO2燃料芯块进行了凝胶注模成型,研究了该体系下pH值、固相含量对浆料粘度的影响规律,同时研究了单体/交联剂比例、预混液/引发剂比例对料浆凝胶固化的影响。在此基础上,进行了环形UO2燃料芯块注模成型,并对生坯芯块进行了干燥与烧结。结果表明:pH=9.5、固相含量为58vol%时,能制备出高固相含量、低粘度的UO2陶瓷浆料;当单体/交联剂质量比为15/1、预混液/引发剂体积比为100/2时,凝胶固化效果最好。本工作还制备了壁厚分别为2.5 mm和1.5 mm的环形芯块生坯,其烧结后的壁厚分别为2.0 mm和1.2 mm左右;烧结密度、晶粒尺寸等指标满足技术要求。

• 单位
  金属材料强度国家重点实验室; 中国核动力研究设计院; 西安交通大学