1.一种FCM燃料芯块凝胶注模成型制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1,配制SiC基浆料:步骤1.1,将SiC粉与烧结助剂混合形成混合粉体;其中,所述烧结助剂为氧化铝和氧化钇的混合物或氮化铝和氧化钇混合物,烧结助剂的加入量为混合粉体的5~20 wt%;步骤1.2,将乙醇和水按体积比(6~7):(3~4)的比例配制成混合溶剂,将单体和分散剂加入至混合溶剂搅拌均匀;其中,所述单体为N-羟甲基丙烯酰胺,分散剂为聚丙烯酸铵;以混合溶剂质量为基准,单体的加入量为16~20 wt%,分散剂的加入量为1~2%;步骤1.3,将混合粉体、混合溶剂、交联剂倒入球磨罐中进行球磨,得到粘稠浆料;其中混合粉体与溶剂的体积比为(3~4):(9~10),交联剂为亚甲基双丙烯酰胺,加入量为单体质量的4~5%;步骤1.4,往球磨得到的粘稠浆料加入引发剂与催化剂,并进行真空除泡处理,得到SiC基浆料;其中所述引发剂为10 wt%过硫酸铵溶液,引发剂的添加量为浆料质量的0.7~1%,催化剂为四甲基乙二胺,催化剂的添加量为浆料质量的0.04~0.6%;步骤2,将SiC基浆料倒入模具并加入TRISO燃料颗粒;步骤3,加热模具制得芯块生坯;步骤4,对芯块生坯进行干燥和排胶,制得半制品生坯:步骤4.1,设置干燥的温度为25~30 ℃,干燥湿度为60~65%RH,干燥时间24~36 h;步骤4.2,设置干燥的温度为30~35 ℃,干燥湿度为20~25%RH,干燥时间为12~16 h;步骤4.3,设置干燥的温度为80~90 ℃,干燥湿度为20~25%RH,干燥时间6~8 h;步骤4.4,进行排胶得到半制品生坯;其中排胶工艺为二次排胶工艺,气氛为氮气,排胶的升温速率为0.2~1 ℃/min,最高温度为700~800 ℃,以最高温度保温1~2 h后随炉冷却;步骤5,对半制品生坯进行烧结,制得FCM燃料芯块。
2.根据权利要求1所述的一种FCM燃料芯块凝胶注模成型制备方法,其特征在于,球磨时间为3~5h,球磨机转速为300~350 r/min;真空除泡处理的真空度为-0.05~-0.1 Pa,除泡时间为20~30 min。
3.根据权利要求1所述的一种FCM燃料芯块凝胶注模成型制备方法,其特征在于,步骤2中,模具的底面直径为30~1000 mm,高度为50~100 mm,加入的TRISO颗粒与SiC粉体的质量比为1:(1-3.3)。
4.根据权利要求1所述的一种FCM燃料芯块凝胶注模成型制备方法,其特征在于,步骤3中,加热模具制得芯块生坯的子步骤为:对模具进行水浴加热,水浴温度为40~45 ℃,水浴时间为10~15 min。
5.根据权利要求1所述的一种FCM燃料芯块凝胶注模成型制备方法,其特征在于,步骤5中,对半制品生坯进行烧结,制得FCM燃料芯块的子步骤为:对半制品生坯进行烧结制得FCM燃料芯块,烧结方式为放电等离子烧结(SPS)或无压烧结。
6.根据权利要求5所述的一种FCM燃料芯块凝胶注模成型制备方法,其特征在于,放电等离子烧结(SPS)的条件为烧结温度为1550~1850 ℃,烧结气氛为氩气,升温速率为100℃/min,最高温度下保温5~20 min。
7.根据权利要求5所述的一种FCM燃料芯块凝胶注模成型制备方法,其特征在于,无压烧结的条件为烧结温度1800~1900 ℃,烧结气氛为氩气,升温速率10~15 ℃/min,在最高温度下保温2~2.5 h。
8.根据权利要求1所述的一种FCM燃料芯块凝胶注模成型制备方法,其特征在于,FCM燃料芯块中TRISO颗粒的体积分数为30~60%。