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包覆颗粒SiC层制备过程中的流态化优化研究

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包覆颗粒是高温气冷堆核燃料元件的重要组成部分,每个球形燃料元件中含有约12000个包覆颗粒,包覆颗粒由UO2核芯、疏松热解炭层、内致密热解炭层、SiC层、外致密热解炭层几部分组成,其中SiC层是包覆颗粒最主要的压力壳,是防止压力壳式破坏的关键层,其制造质量决定了包覆颗粒的破损率,进而影响球形燃料元件的质量.包覆颗粒的制备采用化学气相沉积法,即在CVD沉积炉中,加入直径为(500士50)μm的UO2核芯颗粒,在气体冲力与重力的作用下,形成特殊的流态化状态,通过改变工艺气体种类、流量、沉积温度,连续完成疏松热解炭层、内致密热解炭层、SiC层、外致密热解炭层的包覆.流态化的状态对于SiC层的厚度均匀性、密度、球形度及破损率都有较大程度的影响.本文通过对包覆颗粒SiC层制备过程中流态化控制影响因素的研究,确定了适合的工艺控制方法及最佳的工艺控制参数,使SiC层破损率控制在较好的合格率水平,保证了包覆颗粒的产品质量.

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来源
《中国核学会2021年学术年会》|2017年|133-137|共5页
会议地点山东威海
作者
LIU Yi-bo; 刘逸波; ZHANG Yu; 张宇; LIU Bo; 刘博; ZHANG Yun; 张云; SHAO You-lin; 邵友林; MA Wen-jun; 马文军;
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作者单位

中国核学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类 TL352.26;
关键词
球形燃料元件; 包覆颗粒; 碳化硅层; 流态化工艺; 破损率;

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