JPH10221475A - 核燃料ペレットの製造方法 - Google Patents
核燃料ペレットの製造方法Info
- Publication number
- JPH10221475A JPH10221475A JP9026885A JP2688597A JPH10221475A JP H10221475 A JPH10221475 A JP H10221475A JP 9026885 A JP9026885 A JP 9026885A JP 2688597 A JP2688597 A JP 2688597A JP H10221475 A JPH10221475 A JP H10221475A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- nuclear fuel
- die
- supplied
- density
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/02—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
- B30B11/04—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space co-operating with a fixed mould
- B30B11/06—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space co-operating with a fixed mould each charge of the material being compressed against the previously formed body
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 粉末成形体内における密度分布の不均一をな
くして焼結後において真円柱に近いペレットを得るこ
と。 【解決手段】 核燃料用ペレットの成形に際して、ダイ
ス１内への核燃料粉末の供給を複数段階に分け、成形体
における粉末密度が低くなる部位に供給される段階の核
燃料粉末程、順次その成形性が高い粉末とした。
くして焼結後において真円柱に近いペレットを得るこ
と。 【解決手段】 核燃料用ペレットの成形に際して、ダイ
ス１内への核燃料粉末の供給を複数段階に分け、成形体
における粉末密度が低くなる部位に供給される段階の核
燃料粉末程、順次その成形性が高い粉末とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、核燃料ペレットの
製造方法に係り、特に核燃料粉末の成形加工方法に関す
る。
製造方法に係り、特に核燃料粉末の成形加工方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、核燃料ペレットは、核燃料粉末を粉末成形プレスに
よってペレット状に成形加工し、その後焼結することに
よって成形されている。ところで、上記成形加工には１
種類の粉末をロータリ形の粉末成形プレスのダイスに充
填して上下パンチで加圧する方法がとられており、一般
に２〜４ton ／cm2 の範囲で加圧の強さが調整されてい
る。
に、核燃料ペレットは、核燃料粉末を粉末成形プレスに
よってペレット状に成形加工し、その後焼結することに
よって成形されている。ところで、上記成形加工には１
種類の粉末をロータリ形の粉末成形プレスのダイスに充
填して上下パンチで加圧する方法がとられており、一般
に２〜４ton ／cm2 の範囲で加圧の強さが調整されてい
る。
【０００３】ところが、このような成形加工において
は、ダイス内の粉体同志の摩擦や粉体とダイスの摩擦に
より出来上がった成形体内の粉体の密度分布が均一とな
らない等の問題がある。すなわち、上記粉体の密度分布
は、図３に示すように、成形体を軸方向で見た場合上部
及び下部より中心部における密度が低くなる。この結
果、上記成形体を焼結した場合、均一のマトリクス（密
度）の焼結体となろうとする性質のために、図４に示す
ように、焼結体の上部及び下部の直径が中心部より大き
くなり、焼結体がつづみ形となる。
は、ダイス内の粉体同志の摩擦や粉体とダイスの摩擦に
より出来上がった成形体内の粉体の密度分布が均一とな
らない等の問題がある。すなわち、上記粉体の密度分布
は、図３に示すように、成形体を軸方向で見た場合上部
及び下部より中心部における密度が低くなる。この結
果、上記成形体を焼結した場合、均一のマトリクス（密
度）の焼結体となろうとする性質のために、図４に示す
ように、焼結体の上部及び下部の直径が中心部より大き
くなり、焼結体がつづみ形となる。
【０００４】したがって、設計の仕様値内の直径の焼結
体を得るためには、中心部の最小直径が仕様値の下限よ
り大きくなるように成形焼結し、焼結後に研削する必要
があり、また研削スラッジが発生し、歩留りの低下が生
ずるとともに、上記スラッジを回収する工程が必要とな
る等の問題がある。
体を得るためには、中心部の最小直径が仕様値の下限よ
り大きくなるように成形焼結し、焼結後に研削する必要
があり、また研削スラッジが発生し、歩留りの低下が生
ずるとともに、上記スラッジを回収する工程が必要とな
る等の問題がある。
【０００５】本発明はこのような点に鑑み、粉末成形体
内における密度分布の不均一をなくし、焼結後において
真円柱に近く仕様値内の直径を有するペレットを得るこ
とを目的とする。
内における密度分布の不均一をなくし、焼結後において
真円柱に近く仕様値内の直径を有するペレットを得るこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、核燃料用ペレ
ットの成形に際し、ダイス内への核燃料粉末の供給を複
数段階に分け、成形体内における粉末の密度が低くなる
部位に供給される段階の核燃料粉末程、順次その成形性
が高い粉末としたことを特徴とする。
ットの成形に際し、ダイス内への核燃料粉末の供給を複
数段階に分け、成形体内における粉末の密度が低くなる
部位に供給される段階の核燃料粉末程、順次その成形性
が高い粉末としたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図１及び図２を参照して本
発明の実施の形態について説明する。図１は本発明方法
を実施するロータリプレスの概略構成を示す展開図であ
り、核燃料粉末の供給工程すなわち充填工程が５段階に
分けられており、その第１段階において所定の成形性を
有する粉末Ａが所定量ダイス１内に充填される。なお、
ここで成形性とは或圧力で成形した場合に得られる成形
密度の度合を表わし、成形性が高くなる程成形密度が高
くなる。このようにして、第１段階の核燃料粉末の充填
が行なわれると、ダイス１が次の段階位置まで回動され
るとともに、下パンチ２が所定量下降され、その下パン
チ２の下降によって形成されたダイス空所内に、上記粉
末Ａよりも成形性が高い粉末Ｂと上記粉末Ａを５０：５
０の割合で混合した粉末が供給される。
発明の実施の形態について説明する。図１は本発明方法
を実施するロータリプレスの概略構成を示す展開図であ
り、核燃料粉末の供給工程すなわち充填工程が５段階に
分けられており、その第１段階において所定の成形性を
有する粉末Ａが所定量ダイス１内に充填される。なお、
ここで成形性とは或圧力で成形した場合に得られる成形
密度の度合を表わし、成形性が高くなる程成形密度が高
くなる。このようにして、第１段階の核燃料粉末の充填
が行なわれると、ダイス１が次の段階位置まで回動され
るとともに、下パンチ２が所定量下降され、その下パン
チ２の下降によって形成されたダイス空所内に、上記粉
末Ａよりも成形性が高い粉末Ｂと上記粉末Ａを５０：５
０の割合で混合した粉末が供給される。
【０００８】同様にして、次の第３段階では上記粉末Ｂ
のみが供給され、第４段階では粉末Ａと粉末Ｂの混合
体、第５段階では粉末Ａの充填が行なわれる。このよう
にして核燃料粉末の充填工程が終ると、次の工程で上パ
ンチ３が下降され、その上パンチ３の下降と下パンチ２
の上昇とによって粉末の加圧成形が行なわれる。
のみが供給され、第４段階では粉末Ａと粉末Ｂの混合
体、第５段階では粉末Ａの充填が行なわれる。このよう
にして核燃料粉末の充填工程が終ると、次の工程で上パ
ンチ３が下降され、その上パンチ３の下降と下パンチ２
の上昇とによって粉末の加圧成形が行なわれる。
【０００９】すなわち、図２はダイス内における核燃料
粉末の充填状態を示す図であり、最下層に第１段階で供
給された粉末Ａの充填層が形成され、その上方に第２段
階で供給された粉末Ａと粉末Ｂの混合体の充填層が形成
され、その上方には第３段階、第４段階及び第５段階で
供給された粉末の充填層が形成される。
粉末の充填状態を示す図であり、最下層に第１段階で供
給された粉末Ａの充填層が形成され、その上方に第２段
階で供給された粉末Ａと粉末Ｂの混合体の充填層が形成
され、その上方には第３段階、第４段階及び第５段階で
供給された粉末の充填層が形成される。
【００１０】しかして、このように複数段階に分けて核
燃料粉末をダイス内に供給するとともに、成形密度が低
くなる部位すなわち中央位置に成形性が高い粉末が充填
されているので、上記加圧成形された成形体内の密度は
ほぼ均一なものとなる。
燃料粉末をダイス内に供給するとともに、成形密度が低
くなる部位すなわち中央位置に成形性が高い粉末が充填
されているので、上記加圧成形された成形体内の密度は
ほぼ均一なものとなる。
【００１１】ところで、２．３ton ／cm2 で成形した場
合に５．４ｇ／ccの密度となる成形性を有する粉末Ａ
を、２．３ton ／cm2 で成形加工し、１７９０℃、４時
間の還元雰囲気で焼結した場合、一つの焼結体の最大直
径と最小直径の差ａは１００μｍとなった。
合に５．４ｇ／ccの密度となる成形性を有する粉末Ａ
を、２．３ton ／cm2 で成形加工し、１７９０℃、４時
間の還元雰囲気で焼結した場合、一つの焼結体の最大直
径と最小直径の差ａは１００μｍとなった。
【００１２】一方、上記粉末Ａと、２．２ton ／cm2 で
成形した場合に５．４ｇ／ccの密度となる粉末Ｂと、上
記粉末Ａと粉末Ｂを５０：５０の割合で混合した粉末と
を使用し、前述のように第１段階と第５段階に粉末Ａ、
第３段階に粉末Ｂ、第２段階及び第４段階に粉末ＡとＢ
との混合粉末を充填し、２．３ton ／cm2 で成形した
後、１７９０℃、４時間の還元雰囲気で焼結した場合に
は、これで得られたペレットの最大直径と最小直径の差
ａは１０μｍとなり、ペレット直径仕様の公差（±１５
μｍ）内に収まった。
成形した場合に５．４ｇ／ccの密度となる粉末Ｂと、上
記粉末Ａと粉末Ｂを５０：５０の割合で混合した粉末と
を使用し、前述のように第１段階と第５段階に粉末Ａ、
第３段階に粉末Ｂ、第２段階及び第４段階に粉末ＡとＢ
との混合粉末を充填し、２．３ton ／cm2 で成形した
後、１７９０℃、４時間の還元雰囲気で焼結した場合に
は、これで得られたペレットの最大直径と最小直径の差
ａは１０μｍとなり、ペレット直径仕様の公差（±１５
μｍ）内に収まった。
【００１３】上記２つの実験例を比較すると下表のよう
になる。
になる。
【００１４】
【表１】 このように、本発明方法によってペレットを製造した場
合には、焼結後の直径はその測定位置にかかわらず十分
設計仕様を満足する。したがって、成形体から焼結体へ
の収縮率等により目標直径密度に合致するダイスを選定
すればその後の研削工程を省略することができる。
合には、焼結後の直径はその測定位置にかかわらず十分
設計仕様を満足する。したがって、成形体から焼結体へ
の収縮率等により目標直径密度に合致するダイスを選定
すればその後の研削工程を省略することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は核燃料用
ペレットの成形に際し、ダイス内への核燃料粉末の供給
を複数段階に分け、成形体における粉末の密度が低くな
る部位に供給される段階の核燃料粉末程、順次その成形
性が高い粉末としたので、成形圧が低く成形体の粉末密
度が低くなる部位においても、成形後における成形体の
粉末密度をほぼ均一にすることができる。したがって、
焼結後におけるペレットに部位による直径差が発生する
ことを防止しほぼ均一直径のペレットを得ることがで
き、径を一定にするための研削工程を省略することがで
き、コストダウンを図ることができる。
ペレットの成形に際し、ダイス内への核燃料粉末の供給
を複数段階に分け、成形体における粉末の密度が低くな
る部位に供給される段階の核燃料粉末程、順次その成形
性が高い粉末としたので、成形圧が低く成形体の粉末密
度が低くなる部位においても、成形後における成形体の
粉末密度をほぼ均一にすることができる。したがって、
焼結後におけるペレットに部位による直径差が発生する
ことを防止しほぼ均一直径のペレットを得ることがで
き、径を一定にするための研削工程を省略することがで
き、コストダウンを図ることができる。
【図１】本発明方法を実施するロータリプレスの概略構
成を示す展開図。
成を示す展開図。
【図２】ダイス内における粉末の充填状態を示す説明
図。
図。
【図３】従来の粉末成形体内の粉末密度分布を示す図。
【図４】図３に示す成形体の焼結後の状態を示す図。
１ ダイス ２ 下パンチ ３ 上パンチ
【手続補正書】
【提出日】平成９年３月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】ところで、２．３ｔｏｎ／ｃｍ２で成形し
た場合に５．４ｇ／ｃｃの密度となる成形性を有する粉
末Ａを、２．３ｔｏｎ／ｃｍ２で成形加工し、１７９０
℃、４時間の還元雰囲気で焼結した場合、一つの焼結体
の最大直径と最小直径の差ａは１１０μｍとなった。
た場合に５．４ｇ／ｃｃの密度となる成形性を有する粉
末Ａを、２．３ｔｏｎ／ｃｍ２で成形加工し、１７９０
℃、４時間の還元雰囲気で焼結した場合、一つの焼結体
の最大直径と最小直径の差ａは１１０μｍとなった。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】一方、上記粉末Ａと、２．２ｔｏｎ／ｃｍ
２で成形した場合に５．４ｇ／ｃｃの密度となる粉末Ｂ
と、上記粉末Ａと粉末Ｂを５０：５０の割合で混合した
粉末とを使用し、前述のように第１段階と第５段階に粉
末Ａ、第３段階に粉末Ｂ、第２段階及び第４段階に粉末
ＡとＢとの混合粉末を充填し、２．３ｔｏｎ／ｃｍ２で
成形した後、１７９０℃、４時間の還元雰囲気で焼結し
た場合には、これで得られたペレットの最大直径と最小
直径の差ａは２０μｍとなり、ペレット直径仕様の公差
（±１５μｍ）内に収まった。
２で成形した場合に５．４ｇ／ｃｃの密度となる粉末Ｂ
と、上記粉末Ａと粉末Ｂを５０：５０の割合で混合した
粉末とを使用し、前述のように第１段階と第５段階に粉
末Ａ、第３段階に粉末Ｂ、第２段階及び第４段階に粉末
ＡとＢとの混合粉末を充填し、２．３ｔｏｎ／ｃｍ２で
成形した後、１７９０℃、４時間の還元雰囲気で焼結し
た場合には、これで得られたペレットの最大直径と最小
直径の差ａは２０μｍとなり、ペレット直径仕様の公差
（±１５μｍ）内に収まった。
Claims (3)
- 【請求項１】核燃料用ペレットの成形に際し、ダイス内
への核燃料粉末の供給を複数段階に分け、成形体におけ
る粉末の密度が低くなる部位に供給される段階の核燃料
粉末程、順次その成形性が高い粉末としたことを特徴と
する、核燃料ペレットの製造方法。 - 【請求項２】中心部に位置する核燃料粉末を上部及び下
部の核燃料粉末よりその成形性が高い粉末とすることを
特徴とする、請求項１記載の核燃料ペレットの製造方
法。 - 【請求項３】ダイスへの核燃料粉末の供給を５段階に分
け、第１段階と第５段階では同一成形性を有する核燃料
粉末を供給し、第３段階では第１段階及び第５段階で供
給する核燃料粉末より成形性が高い粉末を供給し、第２
段階と第４段階では上記両核燃料粉末を混合した粉末を
供給することを特徴とする、請求項１記載の核燃料ペレ
ットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9026885A JPH10221475A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | 核燃料ペレットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9026885A JPH10221475A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | 核燃料ペレットの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10221475A true JPH10221475A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12205733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9026885A Pending JPH10221475A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | 核燃料ペレットの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10221475A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2817386A1 (fr) * | 2000-11-30 | 2002-05-31 | Franco Belge Combustibles | Procede de fabrication de pastilles de combustible nucleaire oxyde |
| CN109278337A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-01-29 | 合肥合锻智能制造股份有限公司 | 一种核燃料预压成形液压机 |
-
1997
- 1997-02-10 JP JP9026885A patent/JPH10221475A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2817386A1 (fr) * | 2000-11-30 | 2002-05-31 | Franco Belge Combustibles | Procede de fabrication de pastilles de combustible nucleaire oxyde |
| WO2002045097A1 (fr) * | 2000-11-30 | 2002-06-06 | Ste Franco-Belge De Fabrication De Combustibles | Procede de fabrication de pastilles de combustible nucleaire oxyde |
| CN109278337A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-01-29 | 合肥合锻智能制造股份有限公司 | 一种核燃料预压成形液压机 |
| CN109278337B (zh) * | 2018-10-09 | 2020-11-10 | 合肥合锻智能制造股份有限公司 | 一种核燃料预压成形液压机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR890004602B1 (ko) | 흑연입자를 사용하여 물체를 단결하는 방법 | |
| JP2006344581A (ja) | 冷陰極蛍光ランプ用電極およびその製造方法 | |
| JPH0686608B2 (ja) | 金属粉末射出成形による鉄焼結体の製造方法 | |
| CN106653126A (zh) | 一种环形uo2燃料芯块制备方法及模具 | |
| CN106967935A (zh) | 制造耐热组件的方法 | |
| JPH10221475A (ja) | 核燃料ペレットの製造方法 | |
| GB2098787A (en) | Production of pellets for nuclear fuel elements | |
| EP0523651B1 (en) | Method for making high strength injection molded ferrous material | |
| US4544517A (en) | Automatic composite press technique for producing cutting inserts | |
| JPH06215919A (ja) | 磁性体およびその製造方法 | |
| US4441874A (en) | Apparatus for differential expansion volume compaction | |
| JPH08333647A (ja) | 超硬合金及びその製造方法 | |
| JPS5967333A (ja) | 焼結超硬合金の製造方法 | |
| CN1123645C (zh) | 软磁性烧结组件的制造方法 | |
| US3845185A (en) | Method for pressure sintering a refractory powder | |
| JPH1017902A (ja) | 粉末成型品の製造方法 | |
| RU2181912C2 (ru) | Способ изготовления стержневого сердечника ядерного топлива | |
| WO2022099686A1 (zh) | 凸轮部件的制造方法及在纺织机械中的应用 | |
| JP2913513B2 (ja) | 原子燃料用ペレットの製造方法 | |
| JP2001003104A (ja) | 粉末から成形体を成形する方法 | |
| JP2002294308A (ja) | 造粒粉および焼結体ならびにこれらの製造方法 | |
| JPH02141502A (ja) | 金属焼結品の製造法 | |
| KR20240024383A (ko) | 액상소결을 이용한 기어 부품의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조된 기어 부품 | |
| JPH1030136A (ja) | 焼結チタン合金の製造方法 | |
| US3669635A (en) | Tantalum anodes and method of producing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |