【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核燃料，尤其涉及一种sic包壳管制备方法及sic包壳管。
技术介绍
1、碳化硅(sic)具有高熔点、耐腐蚀、抗中子辐照、低中子吸收截面以及高温下与水反应产氢率低等特点，因此sicf/sic复合包壳作为有望取代现有zr合金的新型包壳候选材料。为了解决sic固有脆性，可通过sic纤维增强型sic(sicf/sic)复合材料提高其韧性。
2、目前，针对sic陶瓷的成型方式主要通过模压成型后，再进行高温致密化烧结。模压成型包括粉末干压成型、粉末冷等静压成型、浆料剂出成型等，高温致密化烧结包括无压烧结、气压烧结、热压烧结等烧结方式。然而，以上的成型和烧结方式只适合制备质地均匀或者存在一定梯度的氧化物陶瓷基材料。sicf/sic复合材料需要将连续长sic纤维以一定规律在sic基体中分布，尤其是sic包壳还具备薄壁、大长径比以及长尺寸(～4m)的特性，进一步加大了其制备难度。
3、现有技术有公开了采用空心金属芯模作为支撑，在金属芯模上进行纤维编织后通过cvi/pip增密，最终再进行化学气相沉积(cvd)制备sic涂层，该技术虽然可以实现sic复合包壳制备，但是采用金属空心管作为支撑，由于金属本身刚度低且不耐高温，在纤维编织和后续cvi/pip工艺过程容易对sic包壳的圆度和直线度产生影响，并且金属芯模高温下与sic包壳内壁会反应生成杂质副产物。虽然也有技术采用石墨芯模可显著改善sic包壳的圆度和直线度，并且可避免芯模与sic包壳之间的反应，然而，该方法脱模时需要先用钻花将石墨芯模钻出中孔结构，该工艺脱模难
4、综上可知，现有的sic复合包壳制造技术无法实现满足核设计要求的全尺寸sic包壳的制备，急需提出一种改进方案，实现满足设计要求的全尺寸燃料包壳的制备。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种改进的sic包壳管制备方法及该制得的sic包壳管。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种sic包壳管制备方法，包括以下步骤：
3、s1、提供柱状的氧化物芯模；
4、s2、在所述氧化物芯模表面制备sic复合层；
5、s3、通过机械方法去除所述氧化物芯模，得到sic包壳管。
6、在一些实施例中，步骤s1中，所述氧化物芯模的原料包括al2o3、zro2、sio2、mgo、y2o3中至少一种。
7、在一些实施例中，步骤s1中，所述氧化物芯模为实心的圆柱结构。
8、在一些实施例中，所述氧化物芯模为具有中心孔的圆柱结构，所述圆柱结构的外径为7.4mm～7.9mm，壁厚为0.1mm～2.0mm。
9、在一些实施例中，步骤s1中，所述氧化物芯模的表面粗糙度为0.01μm～1μm。
10、在一些实施例中，步骤s1中，所述氧化物芯模通过3d打印、烧结、模压、浇铸、灌注、拉制中至少一种方式制成。
11、在一些实施例中，在制备sic复合层之前，在所述氧化物芯模的表面包覆脱模材料；所述脱模材料包括石墨纸、素描纸和氮化硼纸中至少一种；所述脱模材料的厚度为0.01mm～0.5mm。
12、在一些实施例中，步骤s3中，机械方法包括机械顶出、拉拔和旋转中至少一种。
13、在一些实施例中，所述sic复合层包括sic纤维编织层、复合在所述sic纤维编织层外侧的sic层。
14、在一些实施例中，步骤s2包括：在所述氧化物芯模表面编织形成sic纤维编织层，对所述sic纤维编织层进行增密处理，最后在增密层上制备形成sic层。
15、在一些实施例中，所述sic层通过化学气相沉积、浸渍裂解、反应熔渗、高温烧结、物理气相传输中至少一种方式形成。
16、在一些实施例中，所述sic复合层包括sic纤维编织层、分别复合在所述sic纤维编织层内侧和外侧的第一sic层和第二sic层。
17、在一些实施例中，步骤s2包括：在所述氧化物芯模表面制备形成第一sic层，在所述第一sic层上编织形成sic纤维编织层，对所述sic纤维编织层进行增密处理，最后在增密层上制备形成第二sic层。
18、在一些实施例中，所述第一sic层和第二sic层分别通过化学气相沉积、浸渍裂解、反应熔渗、高温烧结、物理气相传输中至少一种方式形成。
19、本专利技术还提供一种sic包壳管，由以上任一项所述的sic包壳管制备方法制得。
20、本专利技术的有益效果：芯模选用氧化物材料制成，本身的热膨胀系数较小，制备过程中芯模膨胀较小，使得制备得到的sic包壳管内部残余应力较小；氧化物芯模具有耐高温性能好、熔点高等优点，制备sic包壳管过程中芯模变形量较小，能够改善sic包壳的直线度和圆度，在高温下与sic复合层内壁不发生反应，提高了制备的sic包壳管纯度；氧化物芯模降低脱模工艺难度，可实现全尺寸sic包壳管脱模。
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1.一种SiC包壳管制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的SiC包壳管制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述氧化物芯模的原料包括Al2O3、ZrO2、SiO2、MgO、Y2O3中至少一种。
3.根据权利要求1所述的SiC包壳管制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述氧化物芯模为实心的圆柱结构；或者，
4.根据权利要求1所述的SiC包壳管制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述氧化物芯模的表面粗糙度为0.01μm～1μm。
5.根据权利要求1所述的SiC包壳管制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述氧化物芯模通过3D打印、烧结、模压、浇铸、灌注、拉制中至少一种方式制成。
6.根据权利要求1所述的SiC包壳管制备方法，其特征在于，在制备SiC复合层之前，在所述氧化物芯模的表面包覆脱模材料；所述脱模材料包括石墨纸、素描纸和氮化硼纸中至少一种；所述脱模材料的厚度为0.01mm～0.5mm。
7.根据权利要求1所述的SiC包壳管制备方法，其特征在于，步骤S3中，机械方法包括机械顶出、拉拔和旋转中至少一
8.根据权利要求1-7任一项所述的SiC包壳管制备方法，其特征在于，所述SiC复合层包括SiC纤维编织层、复合在所述SiC纤维编织层外侧的SiC层；或者，所述SiC复合层包括SiC纤维编织层、分别复合在所述SiC纤维编织层内侧和外侧的第一SiC层和第二SiC层。
9.根据权利要求8所述的SiC包壳管制备方法，其特征在于，当所述复合层为包括SiC纤维编织层和所述SiC纤维的两层结构时，步骤S2包括：在所述氧化物芯模表面编织形成SiC纤维编织层，对所述SiC纤维编织层进行增密处理，最后在增密层上制备形成SiC层；所述SiC层通过化学气相沉积、浸渍裂解、反应熔渗、高温烧结、物理气相传输中至少一种方式形成；
10.一种SiC包壳管，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的SiC包壳管制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种sic包壳管制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的sic包壳管制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述氧化物芯模的原料包括al2o3、zro2、sio2、mgo、y2o3中至少一种。
3.根据权利要求1所述的sic包壳管制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述氧化物芯模为实心的圆柱结构；或者，
4.根据权利要求1所述的sic包壳管制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述氧化物芯模的表面粗糙度为0.01μm～1μm。
5.根据权利要求1所述的sic包壳管制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述氧化物芯模通过3d打印、烧结、模压、浇铸、灌注、拉制中至少一种方式制成。
6.根据权利要求1所述的sic包壳管制备方法，其特征在于，在制备sic复合层之前，在所述氧化物芯模的表面包覆脱模材料；所述脱模材料包括石墨纸、素描纸和氮化硼纸中至少一种；所述脱模材料的厚度为0.01mm～0.5mm...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛佳祥，吴利翔，廖业宏，杨荣坤，卢志威，马伟光，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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