一种用于SiC/SiC复合材料核包壳管端口封装的封装剂的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于核能的核燃料包壳管封装技术，具体涉及一种用于SiC/SiC复合材料核包壳管端口封装的封装剂，用于包壳管端口接头处核辐射泄露的密封。
【背景技术】
[0002]众所周知，日本福岛的核辐射泄露事故，造成了惨痛的伤亡。事故发生后，相关人员究其原因，发现是核燃料的包壳管----Zr管，与反应堆中的水在一定条件下发生反应，短时间内放出大量的氢气聚集，发生爆炸，引起核辐射泄露。事故现场核辐射放射剂量较大，对周边环境影响严重。之后，麻省理工大学(MIT)相关人员就SiC/SiC复合材料能否作为核燃料包壳管，能否切实保障核安全作了大量基础研究，研究表明SiC/SiC复合材料具有高强度、耐辐射、耐高温、耐腐蚀且对核燃料无污染等性能，使得SiC/SiC复合材料成为下一代压水反应堆最具竞争力的、安全性高的包壳管密封材料。
[0003]为了防止燃料壳内辐照产生的气体泄漏，包壳管端口的密封至关重要，所以包壳管在装好燃料后端口的封装是防止核辐射泄漏的关键一环。对于核包壳管不仅要耐高温而且要有好的气密性，使得SiC/SiC核包壳管的封装成为其能否得到应用的一个关键技术问题。
【发明内容】
[0004]要解决的技术问题
[0005]为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种用于SiC/SiC复合材料核包壳管端口封装的封装剂，用于核包壳管端口封装，使端口具有良好的密封性，防止核辐射泄露。
[0006]技术方案
[0007]—种用于SiC/SiC复合材料核包壳管端口封装的封装剂，其特征在于组份为Y2O3、Al2O3 和 S12;质量配比为:10% ?20% 的 Y203、20% ?40% 的 Al203、40% ?70% 的 S12;组合物中各组分的质量百分比之和为100%。
[0008]所述Y203、Al203和S12的粒度为0.1?I微米。
[0009]—种制备所述封装剂的方法，其特征在于步骤如下:
[0010]步骤1:将质量配比为10%?20%的Y203、20%?40%的Al203、40%?70%的Si02进行混合球磨；
[0011 ]步骤2:加入酒精混合均勾制成封装剂，所述加入的酒精量为混合料的90wt%。
[0012]有益效果
[0013]本发明提出的一种用于SiC/SiC复合材料核包壳管端口封装的封装剂，用于核包壳管端口的封装，能够有效防止包壳管内核辐射的泄露，将核辐射泄漏事故防患于未然。
【附图说明】
[0014]图1:封装剂形成的封装层整体形貌图
[0015]图2:封装层界面处的局部放大图
【具体实施方式】
[0016]现结合实施例、附图对本发明作进一步描述:
[0017]实施例1:
[0018]采用尺度在0.8μπι的Y203、Al203、Si02三种粉料，其配比质量比为:10.31%的￥203、14.77 %的Al2O3、74.92 %的S12，将三者混合球磨5h，使其混合均匀。将混合料加入酒精，加入的酒精量是混合料的70wt %，混合均勾制成封装剂。
[0019]实施例2
[0020]采用尺度在0.8μπι的Y2O3、Al2O3、S12三种粉料，其配比质量比为:10 %的Y2O3、40 %的Al2O3、50 %的S12，将三者混合球磨5h，使其混合均匀。将混合料加入酒精，加入的酒精量是混合料的70wt %，混合均勾制成封装剂。
[0021]实施例3
[0022]采用尺度在0.8μπι的Y2O3、Al2O3、S12三种粉料，其配比质量比为:30%的Y2O3,10%的Al203、60 %的S12，将三者混合球磨5h，使其混合均匀。在混合料中加入酒精，加入的酒精量是混合料的90wt %，混合均勾制成封装剂。
[0023]实施例4
[0024]采用尺度在Ιμπι的Y203、Al203、Si02三种粉料，其配比质量比为:10.31%的￥203、14.77%的Al2O3、74.92 %的S12，将三者混合球磨5h，使其混合均匀。在混合料中加入酒精，加入的酒精量是混合料的70wt %，混合均勾制成封装剂。
[0025]实施例5
[0026]采用尺度在Ιμπι的Y203、Al203、Si02三种粉料，其配比质量比为:10%的Y203、40%的Al2O3、50 %的S12，将三者混合球磨5h，使其混合均匀。在混合料中加入酒精，加入的酒精量是混合料的70wt %，混合均勾制成封装剂，封存备用。
[0027]实施例6
[0028]采用尺度在Ιμπι的Y2O3、Al2O3、S12三种粉料，其配比质量比为:20 %的Y2O3、50 %的Al2O3、30 %的S12，将三者混合球磨5h，使其混合均匀。在混合料中加入酒精，加入的酒精量是混合料的90wt %，混合均勾制成封装剂。
【主权项】
1.一种用于SiC/SiC复合材料核包壳管端口封装的封装剂，其特征在于组份为γ203、Al2O3 和 S12;质量配比为:10% ?20% 的 Υ203、20% ?40% 的 Α1203、40% ?70% 的 S12;组合物中各组分的质量百分比之和为100%。2.根据权利要求1所述用于SiC/SiC复合材料核包壳管端口封装的封装剂，其特征在于:所述￥203、六1203和3丨02的粒度为0.1?1微米。3.—种制备权利要求1或2所述封装剂的方法，其特征在于步骤如下: 步骤1:将质量配比为10 %?20 %的Y2O3、20 %?40 %的Al2O3、40 %?70 %的S12进行混合球磨； 步骤2:加入酒精混合均勾制成封装剂，所述加入的酒精量为混合料的90wt %。
【专利摘要】本发明涉及一种用于SiC/SiC复合材料核包壳管端口封装的封装剂，其特征在于组份为Y2O3、Al2O3和SiO2；质量配比为：10％～20％的Y2O3、20％～40％的Al2O3、40％～70％的SiO2。本发明用于核包壳管端口的封装，能够有效防止包壳管内核辐射的泄露，将核辐射泄漏事故防患于未然。
【IPC分类】G21C3/06, C03C8/24
【公开号】CN105601114
【申请号】CN201511008631
【发明人】范尚武, 王园, 成来飞, 张立同
【申请人】西北工业大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月29日