CN117373702A - 高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件及其制备方法，燃料元件包括TRISO颗粒、燃料元件用SiC构件以及封装盖板；所述TRISO颗粒为多层包覆结构，由内向外依次为燃料核芯、疏松热解碳层、致密热解碳层、SiC层，所述燃料核芯尺寸为500～800μm，所述SiC构件具有多孔孔道；将所述TRISO颗粒装填至所述SiC构件的多孔孔道内形成燃料元件基体，对基体采用化学气相渗透进行增密，采用封装盖板对增密后的基体进行封装连接，以得到复杂结构多重包覆弥散燃料元件。本发明采用装填、化学气相渗透增密、封装的方式提高燃料元件中TRISO颗粒的占比，无需高温烧结，解决了现有技术的诸多弊端。
Description
技术领域
本发明涉及弥散燃料元件的设计及制备技术领域，具体涉及一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件及其制备方法。
背景技术
高温气冷堆的出口温度高、热电转化效率高等优点被广泛应用于制H、发电等领域。现有的高温气冷堆用燃料元件包括：球形燃料元件、棒束型燃料元件以及棱柱型燃料元件，其基体材料均为石墨。虽然石墨具有良好的导热性能、优良的慢化性能以及低密度和高熔点等，但是石墨的抗氧化性能差，当管道发生破损，有氧环境下，石墨基体迅速氧化失效；此外石墨基体对裂变产物，尤其是气体裂变产物的包容能力差，当多重包覆燃料颗粒(TRISO颗粒)发生破损时，裂变产物释放，导致一回路污染。为避免燃料元件发生破损，石墨基体氧化失效等问题，现有高温气冷堆需要大量冷却剂净化系统，包括He-Xe冷却剂除氧，除水等，导致反应堆的回路系统庞大，不能够应用于体积小、质量轻的航天及陆基堆等。
碳化硅陶瓷具有优良的辐照稳定性、优良的裂变产物包容能力、较高的高温力学性能、低中子吸收截面和密度等优点，被广泛用于核动力领域。例如国际上认为SiC复合包壳材料具有优良的耐事故能力、高温气冷堆用TRISO颗粒主要结构层、聚变堆的第一屏障层等。将SiC陶瓷替代石墨基体，用于高温气冷堆的多重包覆弥散燃料元件国际和国内也开展了相关研究。文献1“Stability of SiC-matrix microencapsulated fuel constituentsat relevantLWR conditions.L.L.Snead,K.A.Terrani.Journal of Nuclear Materials448(2014)389–398”美国橡树岭国家实验室将TRISO颗粒弥散至SiC基体中，并采用热压在1850℃下烧结，获得全陶瓷包覆弥散燃料芯块，并开展了辐照考验。但是，制备的弥散燃料结构简单，无燃料区的尺寸和厚度不能精确控制，不能适用于结构复杂的复合燃料元件的制备；且烧结温度高，若通过添加烧结助剂来降低烧结温度，则会导致基体SiC的纯度降低，不能满足长寿期的运行需求。
由于SiC材料成型困难，烧结活性低，采用传统的工艺难以制备结构复杂的多重包覆弥散燃料。而采用高温烧结的方法制备的多重包覆弥散燃料，TRISO颗粒装载量低，制备的燃料为芯块或者板状燃料，例如专利CN113643829B、“一种基于流延成型的FCM燃料芯块制备方法”，基于流延成型工艺制备SiC-TRISO燃料生带，之后经过叠压、裁切、排胶、烧结工艺制备致密度较高的包覆弥散燃料。但是燃料芯块中TRISO颗粒占比较小，制备的芯块结构简单，若提高燃料芯块中TRISO颗粒的占比，则会导致流延浆料的流动性差。
因此，现有的弥散燃料元件主要存在的缺点为：1)TRISO颗粒占比低，中子经济性较差；2)制备的燃料结构简单，无燃料区的尺寸精度控制困难，不能获得适用于复合燃料元件的复杂结构燃料；3)烧结致密化温度高(一般高于1700℃)，工艺操作难度大。
鉴于此，提出本专利申请。
发明内容
为了解决以上问题，本发明的目的在于提供一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件，以及其制备方法，本发明得到的复杂结构多重包覆弥散燃料元件可以满足高温反应堆高燃耗(高温反应堆冷却剂出口温度不低于750℃，燃耗不低于3000GWd/tU)的应用需求，燃料元件具有优良的裂变产物包容能力、高固有安全性、高热导率及优良的高温性能。
本发明的第一个目的在于提供一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件，包括TRISO颗粒、燃料元件用SiC构件以及封装盖板；
所述TRISO颗粒为多层包覆结构，由内向外依次为燃料核芯、疏松热解碳层、致密热解碳层、SiC层，所述燃料核芯尺寸为500～800μm，所述SiC构件具有多孔孔道；
将所述TRISO颗粒装填至所述SiC构件的多孔孔道内形成燃料元件基体，对基体进行增密，采用封装盖板对增密后的基体进行封装连接，以得到复杂结构多重包覆弥散燃料元件。
传统的TRISO颗粒的包覆层相比于本发明的包覆层，在致密热解碳层与SiC层之间还设有外致密热解碳层，由于传统的制备工艺采用高温烧结，因此传统的TRISO颗粒需要利用外致密热解碳层对SiC层进行保护，避免SiC层被腐蚀以及在高温烧结过程中发生相变；但是这种传统的TRISO颗粒仅能适用尺寸较小的核芯，无法满足高温高燃耗长寿期反应堆的运行需求。
本发明实施例中提供的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件，TRISO颗粒为多层包覆结构，包覆层为三层，分别为疏松热解碳层、致密热解碳层、SiC层，设计大尺寸核芯，核芯尺寸为500～800μm，去除外致密热解碳层，采用装填、化学气相渗透增密、封装的方式提高燃料元件中TRISO颗粒的占比，增大燃料元件中铀的装量，无需采用高温烧结，可以获得复杂结构的复合弥散燃料元件，无燃料区的尺寸精度控制难度大幅降低，解决了现有技术的诸多弊端，包括现有工艺TRISO颗粒装载量低、无燃料区尺寸控制困难、烧结致密化温度高等，解决现有弥散燃料元件的结构简单、铀装量低的问题。
在一可选的实施例中，所述燃料核芯为UO2或者UN核芯，所述疏松热解碳层的厚度为150～200μm，致密热解碳层厚度为20～30μm，SiC层厚度为30～40μm。其中150～200μm疏松热解碳保证颗粒在运行过程中颗粒间隙不发生闭合，从而保证颗粒不失效；30～40μm的SiC层保证其在运行过程中保持压应力，避免SiC层应力破损；20～30μm的致密热解碳层在收缩过程中为SiC层提供压应力，保证SiC结构完整。
在一可选的实施例中，所述SiC构件为六棱柱结构，SiC构件的高度为400mm～600mm，六棱柱的对边距为300mm～400mm，多孔孔道的直径为10mm～16mm，孔道数量为20～30个。六棱柱的结构设计，可以保证堆芯模块化设计，实现堆芯拼装；孔道直径和数量限制，保证元件TRISO颗粒装量的同时，实现冷却剂流量最大化，从而有效降低燃料元件中心温度。
在一可选的实施例中，所述封装盖板的尺寸与结构与所述SiC构件的结构与尺寸相同，以使封装盖板与燃料元件基体相匹配，所示封装盖板为SiC复合材料。
本发明的第二个目的在于提供一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件的制备方法，包括以下步骤：
(1)将TRISO颗粒与SiC粉末球磨混合，获得第一混合物；
(2)将第一混合物装入SiC构件中，形成燃料元件基体，采用化学气相渗透工艺对燃料元件基体进行增密；
(3)将封装盖板装载于步骤(2)中得到的增密后的燃料元件基体，采用气相沉积法对基体进行气相封装；
(4)对封装后的燃料元件表面抛光处理。
本发明提供的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件的制备方法，通过将TRISO颗粒装填至复杂结构SiC构件中，采用化学气相渗透对基体进行增密，然后将封装盖板置于燃料元件上端，采用化学气相沉积方法完成燃料元件封装连接，最后对燃料元件表面进行抛光处理，获得燃料元件。本发明不采用高温烧结进行基体增密，而是采用化学气相渗透进行增密，不但可以获得复杂结构的弥散燃料元件，还避免使用高温复杂工艺，结合TRISO颗粒装填复杂结构SiC构件以及化学气相沉积进行封装密封，解决了现有技术的诸多弊端，包括现有工艺TRISO颗粒装载量低、无燃料区尺寸控制困难、烧结致密化温度高(一般高于1700℃)等，获得高铀装量、复杂结构弥散燃料元件，可实现固有安全性高、复杂结构高温弥散燃料制备。
在一可选的实施例中，步骤(1)中TRISO颗粒与SiC粉末混合时，TRISO颗粒的含量为50vol％～60vol％，SiC粉末的直径为1μm～10μm，球磨的转速为100r/min～200r/min，均匀混合0.5h～2h。本发明实施例中TRISO颗粒的含量为50vol％～60vol％，TRISO颗粒占比提高，装载量提高，提高中子经济性，能适用于高温高燃耗长寿期的反应堆运行。
在一可选的实施例中，步骤(2)中增密过程中，将燃料元件基体置于气相沉积炉中，通入前驱体气体、H2和Ar，进行气相沉积；
前驱体气体流速为150ml/min～200ml/min，H2的气体流速为150ml/min～200ml/min，Ar气的气体流速为200ml/min～280ml/min；
所述前驱体气体为聚碳硅烷和乙酰丙酮铝的混合气。
在一可选的实施例中，所述聚碳硅烷与乙酰丙酮铝的气体体积比为100:1；
气相沉积气压为220Pa～280Pa，沉积时间为200h～300h，沉积温度为1050℃～1200℃。
现有的化学气相渗透中多是采用烃类气体化合物在高温分解、缩聚之后沉积形成涂层，使基体材料致密，而本发明实施例提供的制备方法，采用氢气与氩气进行气相沉积，以聚碳硅烷和乙酰丙酮铝作为前驱体(聚碳硅烷：乙酰丙酮铝＝100:1)：其中氩气起到稀释气体的作用，通过调整氢气与氩气控制反应速率，在实施过程中先通入氩气，待温度稳定后，通入氢气反应，相比于现有CVI技术，本发明氢气和氩气比例、氢气氩气通入时间等均不相同；相比于现有CVI技术，本发明在聚碳硅烷中加入少量乙酰丙酮铝，保证基体沉积结晶度。
在一可选的实施例中，步骤(3)中气相沉积温度为1050℃～1200℃，沉积气压为220Pa～280Pa，沉积时间为100h～150h；
前驱体气体流速为150ml/min～200ml/min，H2的气体流速为150ml/min～200ml/min，Ar气的气体流速为200ml/min～280ml/min。从而实现燃料元件封装。
在一可选的实施例中，步骤(4)中，依次采用400、800、1000、1500和2000目的金刚砂水砂纸进行抛光，直至面无明显划痕为止。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
(1)本发明实施例公开的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件，设计大尺寸核芯，核芯尺寸为500～800μm，去除外致密热解碳层，采用装填、化学气相渗透增密、封装的方式提高燃料元件中TRISO颗粒的占比，增大燃料元件中铀的装量，无需采用高温烧结，可以获得复杂结构的复合弥散燃料元件，无燃料区的尺寸精度控制难度大幅降低，解决了现有技术的诸多弊端，包括现有工艺TRISO颗粒装载量低、无燃料区尺寸控制困难、烧结致密化温度高等，解决现有弥散燃料元件的结构简单、铀装量低的问题。
(2)本发明实施例公开的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件的制备方法，通过将TRISO颗粒装填至复杂结构SiC构件中，采用化学气相渗透对基体进行增密，然后将封装盖板置于燃料元件上端，采用化学气相沉积方法完成燃料元件封装连接，最后对燃料元件表面进行抛光处理，获得燃料元件，解决了现有技术的诸多弊端，包括现有工艺TRISO颗粒装载量低、无燃料区尺寸控制困难、烧结致密化温度高，获得高铀装量、复杂结构弥散燃料元件，可实现固有安全性高、复杂结构高温弥散燃料制备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
图1为本发明实施例提供的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件的大核芯TRISO颗粒的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件的SiC构建的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件在基体增密后未封装时的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件，采用以下方法制备：
(1)TRISO颗粒、SiC构件尺寸结构设计
大核芯TRISO颗粒采用多重包覆结构形式，由内向外依次是：燃料核芯、疏松热解碳层、致密热解碳层和SiC层。燃料核芯为UO2，核芯尺寸为700μm，疏松热解碳层厚度为200μm，致密热解碳层厚度为25μm，SiC层厚度为25μm。如图1中所示。
采用SiC增材制造工艺获得复杂结构SiC构件，增材制造工艺与现有技术相同，SiC构件为六棱柱结构，如图2中所示，中间有多孔孔道，SiC构件的高度为500mm，六棱柱的对边距为350mm，多孔孔道直径为13mm，孔道数量为25个。在制备SiC构件的同时，采用相同的增材制造工艺，制备六边形SiC盖板，盖板外形结构和尺寸与构件横截面相同。
(2)基体致密化：
将大核芯TRISO颗粒与粒径为5μm的SiC粉末球磨混合，其中TRISO颗粒含量为55vol％。将SiC粉末与TRISO装入行星球磨机中，球磨机转速为150r/min，均匀混合1h，获得均匀的第一混合物。
之后将第一混合粉末装入步骤(1)中获得的SiC构件中，将SiC构件填满，得到燃料元件基体。
之后采用化学气相渗透工艺对上述基体进行增密：将装有TRISO颗粒与SiC粉末混合物的SiC构件置于气相沉积炉中，同时通入前驱体(聚碳硅烷：乙酰丙酮铝＝100:1，气体流速为180ml/min)、H2(气体流速为180ml/min)和Ar(气体流速为240ml/min)，沉积气压为250Pa，沉积时间为260h，沉积温度为1100℃。如图3中所示。
(3)封装：
将SiC材料盖板装载于步骤(2)中得到的未封装的燃料元件上表面，之后将其置于气相沉积炉中进行气相封装。气相沉积温度为1100℃，前驱体(气体流速为180ml/min)、H2(气体流速为180ml/min)和Ar(气体流速为240ml/min)，沉积气压为250Pa，沉积时间为150h，以获得高致密复杂结构燃料元件。
(4)抛光：
对步骤(3)得到的致密封装后的燃料元件进行表面抛光处理，依次采用400、800、1000、1500和2000目金刚砂水砂纸进行抛光，直至面无明显划痕为止。
实施例2：一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件，采用以下方法制备：
(1)TRISO颗粒、SiC构件尺寸结构设计
大核芯TRISO颗粒采用多重包覆结构形式，由内向外依次是：燃料核芯、疏松热解碳层、致密热解碳层和SiC层。燃料核芯为UO2，核芯尺寸为500μm，疏松热解碳层厚度为150μm，致密热解碳层厚度为20μm，SiC层厚度为30μm。
采用SiC增材制造工艺获得复杂结构SiC构件，增材制造工艺与现有技术相同，SiC构件为六棱柱结构，如图2中所示，中间有多孔孔道，SiC构件的高度为400mm，六棱柱的对边距为300mm，多孔孔道直径为10mm，孔道数量为20个。在制备SiC构件的同时，采用相同的增材制造工艺，制备六边形SiC盖板，盖板外形结构和尺寸与构件横截面相同。
(2)基体致密化：
将大核芯TRISO颗粒与粒径为1μm的SiC粉末球磨混合，其中TRISO颗粒含量为50vol％。将SiC粉末与TRISO装入行星球磨机中，球磨机转速为100r/min，均匀混合0.5h，获得均匀的第一混合物。
之后将第一混合粉末装入步骤(1)中获得的SiC构件中，将SiC构件填满，得到燃料元件基体。
之后采用化学气相渗透工艺对上述基体进行增密：将装有TRISO颗粒与SiC粉末混合物的SiC构件置于气相沉积炉中，同时通入前驱体(聚碳硅烷：乙酰丙酮铝＝100:1，气体流速为150ml/min)、H2(气体流速为150ml/min)和Ar(气体流速为200ml/min)，沉积气压为220Pa，沉积时间为200h，沉积温度为1050℃。如图3中所示。
(3)封装：
将SiC材料盖板装载于步骤(2)中得到的未封装的燃料元件上表面，之后将其置于气相沉积炉中进行气相封装。气相沉积温度为1050℃，前驱体(气体流速为150ml/min)、H2(气体流速为150ml/min)和Ar(气体流速为200ml/min)，沉积气压为220Pa，沉积时间为200h，以获得高致密复杂结构燃料元件。
(4)抛光：
对步骤(3)得到的致密封装后的燃料元件进行表面抛光处理，依次采用400、800、1000、1500和2000目金刚砂水砂纸进行抛光，直至面无明显划痕为止。
实施例3：
一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件，采用以下方法制备：
(1)TRISO颗粒、SiC构件尺寸结构设计
大核芯TRISO颗粒采用多重包覆结构形式，由内向外依次是：燃料核芯、疏松热解碳层、致密热解碳层和SiC层。燃料核芯为UO2，核芯尺寸为800μm，疏松热解碳层厚度为200μm，致密热解碳层厚度为30μm，SiC层厚度为40μm。
采用SiC增材制造工艺获得复杂结构SiC构件，增材制造工艺与现有技术相同，SiC构件为六棱柱结构，如图2中所示，中间有多孔孔道，SiC构件的高度为600mm，六棱柱的对边距为400mm，多孔孔道直径为16mm，孔道数量为30个。在制备SiC构件的同时，采用相同的增材制造工艺，制备六边形SiC盖板，盖板外形结构和尺寸与构件横截面相同。
(2)基体致密化：
将大核芯TRISO颗粒与粒径为10μm的SiC粉末球磨混合，其中TRISO颗粒含量为60vol％。将SiC粉末与TRISO装入行星球磨机中，球磨机转速为200r/min，均匀混合2h，获得均匀的第一混合物。
之后将第一混合粉末装入步骤(1)中获得的SiC构件中，将SiC构件填满，得到燃料元件基体。
之后采用化学气相渗透工艺对上述基体进行增密：将装有TRISO颗粒与SiC粉末混合物的SiC构件置于气相沉积炉中，同时通入前驱体(聚碳硅烷：乙酰丙酮铝＝100:1，气体流速为200ml/min)、H2(气体流速为200ml/min)和Ar(气体流速为280ml/min)，沉积气压为280Pa，沉积时间为300h，沉积温度为1200℃。如图3中所示。
(3)封装：
将SiC材料盖板装载于步骤(2)中得到的未封装的燃料元件上表面，之后将其置于气相沉积炉中进行气相封装。气相沉积温度为1200℃，前驱体(聚碳硅烷：乙酰丙酮铝＝100:1，气体流速为200ml/min)、H2(气体流速为200ml/min)和Ar(气体流速为280ml/min)，沉积气压为280Pa，沉积时间为300h，以获得高致密复杂结构燃料元件。
(4)抛光：
对步骤(3)得到的致密封装后的燃料元件进行表面抛光处理，依次采用400、800、1000、1500和2000目金刚砂水砂纸进行抛光，直至面无明显划痕为止。
对上述实施例的成品性能进行检测，检测结果如表1所示。
表1
通过表1可知，本发明的方式不仅能有效克服现有多重包覆燃料元件复杂结构制备困难，无燃料区的尺寸精度控制难度大，TRISO颗粒装载量低、基体致密化温度高、基体致密度小等问题，还具有生产工艺简单，程度地，适用于工业化生产等优点；而且还使制备出的成品热导率高，抗热冲击性能优良，元件气密性好，对裂变产物包容能力强等优点，解决现有多重包覆燃料元件结构简单，铀装量低的问题，在高温气冷堆、模块式小堆、气冷微堆等新堆方面具有广泛的应用潜力。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件，其特征在于，包括TRISO颗粒、燃料元件用SiC构件以及封装盖板；
所述TRISO颗粒为多层包覆结构，由内向外依次为燃料核芯、疏松热解碳层、致密热解碳层、SiC层，所述燃料核芯尺寸为500～800μm，所述SiC构件具有多孔孔道；
将所述TRISO颗粒装填至所述SiC构件的多孔孔道内形成燃料元件基体，对基体采用化学气相渗透进行增密，采用封装盖板对增密后的基体进行封装连接，以得到复杂结构多重包覆弥散燃料元件。
2.根据权利要求1所述的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件，其特征在于，所述燃料核芯为UO2或者UN核芯，所述疏松热解碳层的厚度为150～200μm，致密热解碳层厚度为20～30μm，SiC层厚度为30～40μm。
3.根据权利要求1所述的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件，其特征在于，所述SiC构件为六棱柱结构，SiC构件的高度为400mm～600mm，六棱柱的对边距为300mm～400mm，多孔孔道的直径为10mm～16mm，孔道数量为20～30个。
4.根据权利要求1所述的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件，其特征在于，所述封装盖板的尺寸与结构与所述SiC构件的结构与尺寸相同，以使封装盖板与燃料元件基体相匹配，所示封装盖板为SiC复合材料。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将TRISO颗粒与SiC粉末球磨混合，获得第一混合物；
(2)将第一混合物装入SiC构件中，形成燃料元件基体，采用化学气相渗透工艺对燃料元件基体进行增密；
(3)将封装盖板装载于步骤(2)中得到的增密后的燃料元件基体，采用气相沉积法对基体进行气相封装；
(4)对封装后的燃料元件表面抛光处理。
6.根据权利要求5所述的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中TRISO颗粒与SiC粉末混合时，TRISO颗粒的含量为50vol％～60vol％，SiC粉末的直径为1μm～10μm，球磨的转速为100r/min～200r/min，均匀混合0.5h～2h。
7.根据权利要求5所述的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件的制备方法，其特征在于，步骤(2)中增密过程中，将燃料元件基体置于气相沉积炉中，通入前驱体、H2和Ar，进行气相沉积；
前驱体的气体流速为150ml/min～200ml/min，H2的气体流速为150ml/min～200ml/min，Ar气的气体流速为200ml/min～280ml/min；
所述前驱体气体为聚碳硅烷和乙酰丙酮铝的混合气。
8.根据权利要求7所述的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件的制备方法，其特征在于，所述聚碳硅烷与乙酰丙酮铝的气体体积比为100:1；
气相沉积气压为220Pa～280Pa，沉积时间为200h～300h，沉积温度为1050℃～1200℃。
9.根据权利要求5所述的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件的制备方法，其特征在于，步骤(3)中气相沉积温度为1050℃～1200℃，沉积气压为220Pa～280Pa，沉积时间为100h～150h；
前驱体气体流速为150ml/min～200ml/min，H2的气体流速为150ml/min～200ml/min，Ar气的气体流速为200ml/min～280ml/min。
10.根据权利要求5所述的一种高安全特性复杂结构多重包覆弥散燃料元件的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，依次采用400、800、1000、1500和2000目的金刚砂水砂纸进行抛光，直至面无明显划痕为止。
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