权利要求书： 1.一种二氧化铀单晶/纳米金刚石核燃料芯块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用电解方法制备提供一种粒径为200~800μm的UO2单晶；
S2、UO2单晶热处理：将步骤S1制备的UO2单晶经过超声清洗除去杂质，自然晾晒后装入坩埚，在烧结炉内进行高温退火，UO2单晶高温处理温度为1750℃，升/降温速率为5℃/min，保温时间为8h，烧结气氛为Ar，获得结构完整的UO2单晶颗粒；
S3、UO2单晶涂层包覆：将步骤S2制备的UO2单晶颗粒过筛处理，选取粒径在200~600μm之间的UO2单晶颗粒，采用化学气相沉积的方法在UO2单晶颗粒表面涂覆一层热解炭涂层，得到包覆型UO2单晶颗粒，包覆气体为乙炔及Ar，温度为1500℃，时间为0.8h，所述热解炭涂层的厚度为10μm；
S4、粉体混合：将步骤S3制备的包覆型UO2单晶颗粒、粒径为0.1~1μm的纳米金刚石粉体与烧结剂按照一定的体积比放入混料罐内密封混合，单晶UO2颗粒的体积含量为90%，纳米金刚石粉体的粒径范围为0.01 10μm，烧结剂为阿克蜡，烧结剂的用量为0.5wt%；
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S5、装料：根据模具尺寸，裁剪适当的碳毡，表面喷涂氮化硼喷剂，放置于干燥箱烘干，氮化硼喷剂的烘干温度为200℃，烘干时间30min，将喷涂氮化硼喷剂的碳毡垫于模具内侧及两端，缓缓加入步骤S4制备的混合粉体，不断振动摇晃，避免混合物分层聚集，必要时可通过压片机加压；以及S6、致密化烧结：将压制好的模具进行放电等离子体快速烧结，烧结条件为烧结温度
1500℃，保温时间为20min，升温速率为100℃/min，烧结压力80MPa，烧结气氛为Ar，即可获得一种二氧化铀单晶/纳米金刚石复合燃料芯块。
2.一种根据权利要求1所述的制备方法制备得到的二氧化铀单晶/纳米金刚石核燃料芯块。
说明书： 一种二氧化铀单晶/纳米金刚石复合燃料及其制备方法技术领域[0001] 本发明属于核电技术领域，目的在于解决现有二氧化铀(UO2)芯块热导率低的问题，具体涉及一种二氧化铀单晶/纳米金刚石复合燃料及其制备方法。背景技术[0002] 二氧化铀(UO2)燃料芯块具有熔点高、高温稳定性好、化学稳定性好和辐照稳定性好的优点，大量使用在现有商业反应堆中
声明：
“二氧化铀单晶/纳米金刚石复合燃料及其制备方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：中国科学院上海应用物理研究所
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2025年06月06日 ~ 08日 
