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基于粉末挤出打印的金属陶瓷燃料制备方法

130   编辑：中冶有色网   来源：中核北方核燃料元件有限公司  
2025-10-13 15:57:47
权利要求 1.一种基于粉末挤出打印的金属陶瓷燃料制备方法，其特征在于，包括： 步骤1：启动密炼机与造粒机，开启加热，对密炼室与造粒料筒进行预热; 步骤2：按配比称取基体粉末、燃料相粉末或微球与粘结剂，加入密炼室; 步骤3：启动转子，降下压锤加压基体粉末、燃料相粉末或微球与粘结剂，开始封闭加压混炼; 步骤4：达到密炼时间后，将混合均匀的金属陶瓷材料与粘结剂转移至预热完毕的造粒料筒; 步骤5：按柱塞前进，启动切刀切粒，切粒完成后，得到金属陶瓷喂料; 步骤6：在步骤2中仅加入基体粉末与粘结剂，重复步骤3～步骤5，得到基体喂料; 步骤7：将金属陶瓷喂料和基体喂料分别放入粉末挤出打印设备的两个挤出机，进行预加热，待温度升至设定温度后预热，使金属陶瓷喂料和基体喂料成为浆体状态; 步骤8：选择建立好的三维模型进行打印，加热完成的金属陶瓷和基体料浆从挤出机的打印喷嘴挤出，两个挤出机依次按照设定的模型轨迹和打印速度移动; 步骤9：将打印完成后的金属陶瓷燃料生坯浸入脱脂溶剂，水浴加热; 步骤10：对溶剂脱脂后的生坯进行热脱脂，加热金属陶瓷燃料生坯，并设置保温点，得到金属陶瓷燃料棕坯; 步骤11：对脱脂后的金属陶瓷燃料棕坯进行致密化烧结。 2.根据权利要求1所述的基于粉末挤出打印的金属陶瓷燃料制备方法，其特征在于，步骤1中，设定密炼温度为140℃～220℃，设定造粒温度为120℃～180℃。 3.根据权利要求1所述的基于粉末挤出打印的金属陶瓷燃料制备方法，其特征在于，步骤2中，基体粉末为钨或钨合金、钼或钼合金，或其他金属粉末，粉末粒径为0.1μm～100μm;燃料相粉末或微球为铀/钚/钍一种燃料的化合物，或两种及以上燃料的混合化合物，粉末或微球粒径为0.1μm～400μm。 4.根据权利要求1所述的基于粉末挤出打印的金属陶瓷燃料制备方法，其特征在于，步骤2中，粘结剂包括石蜡油、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙二醇或其他有机粘结剂中的一种或几种。 5.根据权利要求1所述的基于粉末挤出打印的金属陶瓷燃料制备方法，其特征在于，步骤3中，设定密炼转速为1r/min～40r/min，设定密炼时间为1h～6h。 6.根据权利要求1所述的基于粉末挤出打印的金属陶瓷燃料制备方法，其特征在于，步骤5中，设定造粒压力为1MPa～10MPa，设定切粒转速为50r/min～8
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