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一種氧化鎂-中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材及一步法制備方法

文檔序號(hào):40595057發(fā)布日期:2025-01-07 20:35閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種氧化鎂-中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材,其特征在于,所述氧化鎂-中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材的化學(xué)通式為:ωmgo-(1-ω)(a1/n)2zr2o7,其中,ω代表質(zhì)量百分比,取值范圍為30~80wt.%;n代表(a1/n)2zr2o7燒綠石中a晶格位的元素種類數(shù),n為整數(shù)且3≤n≤5;同時(shí)元素種類在la、nd、sm、y、er中進(jìn)行選擇,且元素種類以及復(fù)相陶瓷中兩種結(jié)晶相的質(zhì)量比可任意調(diào)控。

2.如權(quán)利要求1所述的氧化鎂-中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材,其特征在于,

3.如權(quán)利要求2所述的氧化鎂-中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材,其特征在于,所述氧化鎂-中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材的晶相組成為氧化鎂和中/高熵鋯酸鹽燒綠石兩種結(jié)晶相的復(fù)合相。

4.如權(quán)利要求3所述的氧化鎂-中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材,其特征在于,

5.如權(quán)利要求1所述的氧化鎂-中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材,其特征在于,所述氧化鎂-中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材的相對(duì)密度達(dá)到93~99%。

6.一種如權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的氧化鎂-中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材的制備方法,其特征在于,包括:將氧化鎂、氧化鋯和多種氧化物的原料混合,加入粘結(jié)劑,陳化,成型和排塑,然后直接采用固相反應(yīng)一步法燒結(jié)制備氧化鎂-中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材;其中多種氧化物為以下五種氧化物中的至少三種,五種氧化物為:氧化鑭、氧化釹、氧化釤、氧化鉺、氧化釔。

7.如權(quán)利要求6所述的氧化鎂-中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材的制備方法,其特征在于,所述混合采用的方式為球磨混合,球磨混合使用行星式球磨機(jī)進(jìn)行濕法球磨,球磨時(shí)間為5~10h,球磨介質(zhì)為氧化鋯球,球磨分散劑為酒精,其中,原料:氧化鋯球:酒精=1:1~2:1~3。

8.如權(quán)利要求6所述的氧化鎂-中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材的制備方法,其特征在于,所述粘結(jié)劑為濃度為4~10wt.%的pva溶液,其用量為混合原料總質(zhì)量的5~7wt.%。

9.如權(quán)利要求6所述的氧化鎂-中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材的制備方法,所述成型為冷等靜壓成型,成型壓力為160~240mpa,成型時(shí)間為2~5min;所述排塑溫度為550~850℃,保溫時(shí)間0.5~2h。

10.如權(quán)利要求6所述的氧化鎂-中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材的制備方法,其特征在于,所述固相反應(yīng)一步法燒結(jié)為馬弗爐高溫?zé)Y(jié),升溫速度為3~6℃/min;燒結(jié)溫度為1400~1500℃,燒結(jié)時(shí)間為3~12h。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種氧化鎂?中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材及一步法制備方法,所述氧化鎂?中/高熵鋯酸鹽燒綠石復(fù)相陶瓷惰性燃料基材的化學(xué)通式為:ωMgO?(1?ω)(A<subgt;1/n</subgt;)<subgt;2</subgt;Zr<subgt;2</subgt;O<subgt;7</subgt;,其中,ω代表質(zhì)量百分比,取值范圍為30~80wt.%;n代表(A<subgt;1/n</subgt;)<subgt;2</subgt;Zr<subgt;2</subgt;O<subgt;7</subgt;燒綠石中A晶格位的元素種類數(shù),n為整數(shù)且3≤n≤5;同時(shí)元素種類在La、Nd、Sm、Y、Er中進(jìn)行選擇,且元素種類以及復(fù)相陶瓷中兩種結(jié)晶相的質(zhì)量比可任意調(diào)控。本發(fā)明提出的“MgO?中/高熵(A<subgt;1/n</subgt;)<subgt;2</subgt;Zr<subgt;2</subgt;O<subgt;7</subgt;”復(fù)相陶瓷惰性燃料基材的組成設(shè)計(jì)及一步法制備方法,具有組成設(shè)計(jì)靈活、制備工藝流程簡捷、產(chǎn)品致密性高,適于同時(shí)嬗變處理Pu和多種MA等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員:王進(jìn),王軍霞,丁華川,謝雨潔,劉乙呈,周浩南,杜紅婷,王研
受保護(hù)的技術(shù)使用者:西南科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/6
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