一种核燃料基体石墨粉、核燃料石墨基体材料及制备方法与流程

技术特征：
1.一种核燃料基体石墨粉的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：将天然石墨粉、人造石墨粉、固态粘结剂混合；加入融合设备中处理；所述融合设备用于给粉体提供压应力和剪切力，将粘结剂包覆在石墨粉表面。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：融合设备包括机械融合机、搅拌球磨机或行星球磨机中的一种或多种；可选地为机械融合机。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：在融合设备中处理时，容器内温度为40-80℃，转子与圆筒相对转速为2000-6000rpm，处理时间≥5min。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：石墨粉与固态粘结剂粒径的d50比≥5：1；可选地，天然石墨粉的d50为20-60μm；人造石墨粉的d50为25-70μm；固态粘结剂的d50≤5μm。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括下述步骤：将天然石墨粉、人造石墨粉和固态粘结剂同时加入粉体混合设备中，混合；然后加入融合设备中处理，即得；可选地，天然石墨粉和人造石墨粉的质量比为(2-8)：1，天然石墨粉和人造石墨粉的总重与固态粘结剂的质量比为(2-6)：1。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括下述步骤：将天然石墨粉和固态粘结剂在粉体混合设备中混合，加入融合设备中处理，得到第一融合物；将人造石墨粉和固态粘结剂在粉体混合设备中混合，加入融合设备中处理，得到第二融合物；将第一融合物和第二融合物同时加入粉体混合设备中，混合，即得；可选地，天然石墨粉和固态粘结剂的质量比为(2-6)：1；人造石墨粉和固态粘结剂的质量比为(2-6)：1；同时加入粉体混合设备中时，第一融合物和第二融合物的质量比为(2-8)：1。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：天然石墨粉包括天然鳞片石墨或天然微晶石墨中的一种或多种；可选地为天然鳞片石墨；和/或，人造石墨粉包括以石油焦或沥青焦为原材料制备的石墨粉中的一种或多种；和/或，固态粘结剂包括酚醛树脂、固化呋喃树脂、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、聚胺脂树脂、碳质固态沥青、中间相沥青或自烧结中间相碳微球中的一种或多种。8.权利要求1-7任一项所述的制备方法制得的核燃料基体石墨粉。9.一种核燃料石墨基体材料的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：将权利要求8所述的核燃料基体石墨粉经过压制、炭化、高温提纯，获得核燃料石墨基体材料；可选地，压制压力为200-400mpa；碳化为惰性气体保护、碳化温度为700-1100℃；高温提纯温度为1600-2500℃。10.权利要求9所述的制备方法制得的核燃料石墨基体材料。

技术总结
本发明实施例涉及一种核燃料基体石墨粉、核燃料石墨基体材料及制备方法。本发明提供的核燃料基体石墨粉的制备方法包括下述步骤：将天然石墨粉、人造石墨粉、固态粘结剂混合；加入融合设备中处理；所述融合设备用于给粉体提供压应力和剪切力，将粘结剂包覆在石墨粉表面。本发明首次在本领域使用机械融合的方法来制备基体石墨粉，其以天然石墨粉、人造石墨粉和固态粘结剂为原料，为干法工艺，打破了本领域基体石墨粉仅有湿法制备工艺的现状，无需引入溶剂，并将单批次制备时间从现有湿法工艺的30-50h缩短至了1-2h，能耗仅为现有湿法工艺的1/40-1/20；且能获得与传统湿法工艺类似的包覆效果；所用设备更为简化；有效降低了生产成本，经济效益和社会效益高。经济效益和社会效益高。


技术研发人员：卢振明 刘兵 张杰 周湘文 李江华 王磊 唐亚平
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2020.04.09
技术公布日：2021/10/18