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公开(公告)号：CN115171920B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202210667142.8
申请日：2022-06-14
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 刘晓辉 , 周毅 , 陈平 , 高士鑫 , 何梁 , 尹春雨 , 段振刚 , 刘仕超 , 焦拥军 , 邱玺 , 张坤 , 孙志鹏 , 秋博文 , 李庆 , 秦冬 , 杜思佳 , 杨青峰 , 孙丹 , 曾孝敏 , 秦毅
Abstract: 本发明公开了一种固有安全的核燃料用双层复合包壳管、燃料棒及制备方法，包括设置在内层的内管和复合在所述内管外层的外管，所述内管采用SiC复合材料，所述外管采用FeCrAl基合金或NiCr基合金。本发明的双层复合包壳管，具有优异的耐高温水蒸气氧化性能、耐水侧腐蚀性能和较好的高温强度，在正常工况下抗水侧腐蚀性能要优于传统的锆合金包壳和单一的SiC复合包壳，使燃料能够使用更长的寿期、更高的燃耗或更高的温度；同时在严重事故工况下，提高了包壳材料的高温力学性能，在超高温度下(约1200℃)可确保燃料棒的结构完整性，可提高燃料棒抗LOCA事故的能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117373703A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311590874.2
申请日：2023-11-27
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种高燃耗燃料棒用大晶粒UO2芯块及其制备方法，采用Cr2O3与Al2O3掺杂制备大晶粒UO2芯块，Cr2O3的掺杂量为500ppm～1000ppm，Al2O3掺杂量为50ppm～200ppm。本发明利用Cr2O3和Al2O3的协同作用，实现了在低Cr2O3掺杂量的情况下的大晶粒尺寸，避免了第二相析出，而Al2O3的加入起到了在高燃耗条件下降低裂变气体的扩散效率，保证了裂变产物的钉扎性能，避免裂变气体在界面处聚集、连通、释放，提高氧化物分布均匀性，提高芯块性能稳定性，满足高燃耗燃料棒在堆内的性能要求。
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公开(公告)号：CN115896620B
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202211427695.2
申请日：2022-11-15
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 尹泓卜 , 高士鑫 , 陈平 , 张瑞谦 , 杜沛南 , 段振刚 , 裴静远 , 周毅 , 钟运涛 , 尹春雨 , 侯维 , 杨青峰 , 徐祺 , 何梁 , 王玉容 , 孙志鹏 , 潘钱付
IPC: C22C38/02 , C22C38/06 , C22C38/22 , B21B3/02 , B21B23/00 , B21J1/02 , B21J5/00 , B22F10/28 , B22F10/64 , C21D1/26 , C21D8/10 , C22C33/04
Abstract: 本发明属于核电站用核反应堆燃料元件包壳材料技术领域，具体涉及一种耐腐蚀FeCrAl包壳及其制备方法。本发明通过适当控制的Cr、Al等主元素和优选Mo、Si、W、Y等微合金化元素的成分，采用小变形、多道次的加工方法或3D打印技术，制备具有优良抗腐蚀性能、抗高温氧化性能、抗辐照性能，且缺陷少、力学性能满足耐事故燃料要求的FeCrAl合金包壳。此种包壳管克服了现有FeCrAl合金包壳管存在的辐照脆化严重、加工困难的问题，且可实现其大规模工业化生产。
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公开(公告)号：CN117373702A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311590872.3
申请日：2023-11-27
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件及其制备方法，燃料元件包括TRISO颗粒、燃料元件用SiC构件以及封装盖板；所述TRISO颗粒为多层包覆结构，由内向外依次为燃料核芯、疏松热解碳层、致密热解碳层、SiC层，所述燃料核芯尺寸为500～800μm，所述SiC构件具有多孔孔道；将所述TRISO颗粒装填至所述SiC构件的多孔孔道内形成燃料元件基体，对基体采用化学气相渗透进行增密，采用封装盖板对增密后的基体进行封装连接，以得到复杂结构多重包覆弥散燃料元件。本发明采用装填、化学气相渗透增密、封装的方式提高燃料元件中TRISO颗粒的占比，无需高温烧结，解决了现有技术的诸多弊端。
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公开(公告)号：CN115896620A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211427695.2
申请日：2022-11-15
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 尹泓卜 , 高士鑫 , 陈平 , 张瑞谦 , 杜沛南 , 段振刚 , 裴静远 , 周毅 , 钟运涛 , 尹春雨 , 侯维 , 杨青峰 , 徐祺 , 何梁 , 王玉容 , 孙志鹏 , 潘钱付
IPC: C22C38/02 , C22C38/06 , C22C38/22 , B21B3/02 , B21B23/00 , B21J1/02 , B21J5/00 , B22F10/28 , B22F10/64 , C21D1/26 , C21D8/10 , C22C33/04
Abstract: 本发明属于核电站用核反应堆燃料元件包壳材料技术领域，具体涉及一种耐腐蚀FeCrAl包壳及其制备方法。本发明通过适当控制的Cr、Al等主元素和优选Mo、Si、W、Y等微合金化元素的成分，采用小变形、多道次的加工方法或3D打印技术，制备具有优良抗腐蚀性能、抗高温氧化性能、抗辐照性能，且缺陷少、力学性能满足耐事故燃料要求的FeCrAl合金包壳。此种包壳管克服了现有FeCrAl合金包壳管存在的辐照脆化严重、加工困难的问题，且可实现其大规模工业化生产。
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公开(公告)号：CN115171920A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210667142.8
申请日：2022-06-14
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 刘晓辉 , 周毅 , 陈平 , 高士鑫 , 何梁 , 尹春雨 , 段振刚 , 刘仕超 , 焦拥军 , 邱玺 , 张坤 , 孙志鹏 , 秋博文 , 李庆 , 秦冬 , 杜思佳 , 杨青峰 , 孙丹 , 曾孝敏 , 秦毅
Abstract: 本发明公开了一种固有安全的核燃料用双层复合包壳管、燃料棒及制备方法，包括设置在内层的内管和复合在所述内管外层的外管，所述内管采用SiC复合材料，所述外管采用FeCrAl基合金或NiCr基合金。本发明的双层复合包壳管，具有优异的耐高温水蒸气氧化性能、耐水侧腐蚀性能和较好的高温强度，在正常工况下抗水侧腐蚀性能要优于传统的锆合金包壳和单一的SiC复合包壳，使燃料能够使用更长的寿期、更高的燃耗或更高的温度；同时在严重事故工况下，提高了包壳材料的高温力学性能，在超高温度下(约1200℃)可确保燃料棒的结构完整性，可提高燃料棒抗LOCA事故的能力。
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