一種用于SiC/SiC復合材料核包殼管端口封裝的封裝劑的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于核能的核燃料包殼管封裝技術，具體涉及一種用于SiC/SiC復合材料核包殼管端口封裝的封裝劑，用于包殼管端口接頭處核輻射泄露的密封。
【背景技術】
[0002]眾所周知，日本福島的核輻射泄露事故，造成了慘痛的傷亡。事故發生后，相關人員究其原因，發現是核燃料的包殼管----Zr管，與反應堆中的水在一定條件下發生反應，短時間內放出大量的氫氣聚集，發生爆炸，引起核輻射泄露。事故現場核輻射放射劑量較大，對周邊環境影響嚴重。之后，麻省理工大學(MIT)相關人員就SiC/SiC復合材料能否作為核燃料包殼管，能否切實保障核安全作了大量基礎研究，研究表明SiC/SiC復合材料具有高強度、耐輻射、耐高溫、耐腐蝕且對核燃料無污染等性能，使得SiC/SiC復合材料成為下一代壓水反應堆最具競爭力的、安全性高的包殼管密封材料。
[0003]為了防止燃料殼內輻照產生的氣體泄漏，包殼管端口的密封至關重要，所以包殼管在裝好燃料后端口的封裝是防止核輻射泄漏的關鍵一環。對于核包殼管不僅要耐高溫而且要有好的氣密性，使得SiC/SiC核包殼管的封裝成為其能否得到應用的一個關鍵技術問題。
【發明內容】
[0004]要解決的技術問題
[0005]為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種用于SiC/SiC復合材料核包殼管端口封裝的封裝劑，用于核包殼管端口封裝，使端口具有良好的密封性，防止核輻射泄露。
[0006]技術方案
[0007]—種用于SiC/SiC復合材料核包殼管端口封裝的封裝劑，其特征在于組份為Y2O3、Al2O3 和 S12;質量配比為:10% ?20% 的 Y203、20% ?40% 的 Al203、40% ?70% 的 S12;組合物中各組分的質量百分比之和為100%。
[0008]所述Y203、Al203和S12的粒度為0.1?I微米。
[0009]—種制備所述封裝劑的方法，其特征在于步驟如下:
[0010]步驟1:將質量配比為10%?20%的Y203、20%?40%的Al203、40%?70%的Si02進行混合球磨；
[0011 ]步驟2:加入酒精混合均勾制成封裝劑，所述加入的酒精量為混合料的90wt%。
[0012]有益效果
[0013]本發明提出的一種用于SiC/SiC復合材料核包殼管端口封裝的封裝劑，用于核包殼管端口的封裝，能夠有效防止包殼管內核輻射的泄露，將核輻射泄漏事故防患于未然。
【附圖說明】
[0014]圖1:封裝劑形成的封裝層整體形貌圖
[0015]圖2:封裝層界面處的局部放大圖
【具體實施方式】
[0016]現結合實施例、附圖對本發明作進一步描述:
[0017]實施例1:
[0018]采用尺度在0.8μπι的Y203、Al203、Si02三種粉料，其配比質量比為:10.31%的￥203、14.77 %的Al2O3、74.92 %的S12，將三者混合球磨5h，使其混合均勻。將混合料加入酒精，加入的酒精量是混合料的70wt %，混合均勾制成封裝劑。
[0019]實施例2
[0020]采用尺度在0.8μπι的Y2O3、Al2O3、S12三種粉料，其配比質量比為:10 %的Y2O3、40 %的Al2O3、50 %的S12，將三者混合球磨5h，使其混合均勻。將混合料加入酒精，加入的酒精量是混合料的70wt %，混合均勾制成封裝劑。
[0021]實施例3
[0022]采用尺度在0.8μπι的Y2O3、Al2O3、S12三種粉料，其配比質量比為:30%的Y2O3,10%的Al203、60 %的S12，將三者混合球磨5h，使其混合均勻。在混合料中加入酒精，加入的酒精量是混合料的90wt %，混合均勾制成封裝劑。
[0023]實施例4
[0024]采用尺度在Ιμπι的Y203、Al203、Si02三種粉料，其配比質量比為:10.31%的￥203、14.77%的Al2O3、74.92 %的S12，將三者混合球磨5h，使其混合均勻。在混合料中加入酒精，加入的酒精量是混合料的70wt %，混合均勾制成封裝劑。
[0025]實施例5
[0026]采用尺度在Ιμπι的Y203、Al203、Si02三種粉料，其配比質量比為:10%的Y203、40%的Al2O3、50 %的S12，將三者混合球磨5h，使其混合均勻。在混合料中加入酒精，加入的酒精量是混合料的70wt %，混合均勾制成封裝劑，封存備用。
[0027]實施例6
[0028]采用尺度在Ιμπι的Y2O3、Al2O3、S12三種粉料，其配比質量比為:20 %的Y2O3、50 %的Al2O3、30 %的S12，將三者混合球磨5h，使其混合均勻。在混合料中加入酒精，加入的酒精量是混合料的90wt %，混合均勾制成封裝劑。
【主權項】
1.一種用于SiC/SiC復合材料核包殼管端口封裝的封裝劑，其特征在于組份為γ203、Al2O3 和 S12;質量配比為:10% ?20% 的 Υ203、20% ?40% 的 Α1203、40% ?70% 的 S12;組合物中各組分的質量百分比之和為100%。2.根據權利要求1所述用于SiC/SiC復合材料核包殼管端口封裝的封裝劑，其特征在于:所述￥203、六1203和3丨02的粒度為0.1?1微米。3.—種制備權利要求1或2所述封裝劑的方法，其特征在于步驟如下: 步驟1:將質量配比為10 %?20 %的Y2O3、20 %?40 %的Al2O3、40 %?70 %的S12進行混合球磨； 步驟2:加入酒精混合均勾制成封裝劑，所述加入的酒精量為混合料的90wt %。
【專利摘要】本發明涉及一種用于SiC/SiC復合材料核包殼管端口封裝的封裝劑，其特征在于組份為Y2O3、Al2O3和SiO2；質量配比為：10％～20％的Y2O3、20％～40％的Al2O3、40％～70％的SiO2。本發明用于核包殼管端口的封裝，能夠有效防止包殼管內核輻射的泄露，將核輻射泄漏事故防患于未然。
【IPC分類】G21C3/06, C03C8/24
【公開號】CN105601114
【申請號】CN201511008631
【發明人】范尚武, 王園, 成來飛, 張立同
【申請人】西北工業大學
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月29日