Патенты автора Карпюк Леонид Александрович (RU)
Металлокерамический сплав на основе урана // 2763048
Изобретение относится к атомной технике, а именно к металлокерамическому сплаву на основе урана и может быть использовано при изготовлении ядерного топлива тепловыделяющих элементов (ТВЭЛОВ) для коммерческих реакторов на тепловых нейтронах типа ВВЭР (как толерантное топливо), а также для реакторов на быстрых нейтронах и исследовательских реакторов. Повышение термодинамической стабильности и реакционной стойкости металлокерамического сплава на основе урана является техническим результатом изобретения, который достигается тем, что сплав на основе урана содержит 2,5-12 мас.% молибдена, основные керамические фазы, содержащие кислород, углерод и азот в количестве 0,1-3,0 мас.%, с возможным легированием сплава дополнительными элементами в виде кремния, олова, хрома, алюминия, образующих интерметаллидные фазы, а также с легированием сплава элементами, являющимися гамма-стабилизаторами, а именно ниобием, титаном, цирконием. Металлокерамический сплав на основе урана, содержащий молибден, в виде композитной металлокерамической структуры сплава, состоит из матричной γ-(U-Mo) фазы и керамической и (или) интерметаллидной фазы или фаз. Сплав сохраняет низкий захват тепловых нейтронов, имеет высокую температуру ликвидуса, и совместим с конструкционными материалами, в том числе с оболочками из сталей, алюминия. 2 з.п. ф-лы, 14 ил., 3 табл., 7 пр.
Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к торцевым заглушкам и способам их изготовления, и может быть использовано для изготовления торцевых заглушек на основе карбида кремния для герметизации композиционных трубчатых керамических оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов). Повышение механических и теплофизических свойств торцевых заглушек является техническим результатом изобретения. Торцевые заглушки по трем вариантам выполнены на основе карбида кремния β-модификации. Торцевая заглушка по первому и второму вариантам состоит из двух частей в виде соосных цилиндров различных диаметров, причем диаметр части, выполненной с возможностью размещения внутри оболочки, меньше внутреннего диаметра оболочки на 0,06÷0,08 и 2÷3 мм соответственно, для закладки припоя различного типа. Торцевая заглушка по третьему варианту состоит из трех частей в виде трех последовательно расположенных соосных цилиндров различных диаметров, причем диаметр двух частей, выполненных с возможностью размещения внутри оболочки, меньше внутреннего диаметра оболочки на 0,06÷0,08 и 2÷3 мм, для закладки припоя двух типов одновременно. Способы изготовления торцевой заглушки включают приготовление порошковой смеси на основе карбида кремния, горячее прессование порошковой смеси и спекание с получением торцевой заглушки заданной формы и прессование готовой торцевой заглушки. В способе по первому варианту используют порошковую смесь, содержащую, масс.%: β-SiC с размером частиц 0,95 мкм - 10,59, β-SiC с размером частиц 5,19 мкм - 77,91, Al2O3 с размером частиц 1,52 мкм - 10,0, Y2O3 с размером частиц 1,01 мкм - остальное, горячее прессование осуществляют при температуре 1850°С, давлении 0,1 МПа и выдержке 120 мин. В способе по второму варианту используют порошковую смесь, содержащую, масс.%: β-SiC с размером частиц 0,95 мкм - 10,78, β-SiC с размером частиц 5,19 мкм - 79,22, Al2O3 с размером частиц 1,52 мкм - 6,0, Y2O3 с размером частиц 1,01 мкм - остальное, горячее прессование осуществляют при температуре 1850°С, давлении 0,1 МПа и выдержке 90 мин. Предложенное изобретение обеспечивает безопасность для окружающей среды и возможность использования разработанных торцевых заглушек в качестве альтернативной замены заглушкам, используемым в различных реакторах, Также упрощен способ изготовления торцевой заглушки. 5 н. и 6 з.п. ф-лы, 12 ил., 5 табл., 12 пр.
Изобретение относится к ядерной энергетике. Способ включает последовательное образование слоев. Внутренний монолитный слой формируют из кристаллов стехиометрического карбида кремния β-фазы на углеродной подложке. Центральный композитный слой формируют на внутреннем монолитном слое, для этого стращивают непрерывные стехиометрические волокна карбида кремния β-фазы в жгуты, направляют жгуты на биаксиальное или триаксиальное плетение в шнуроплетельную машину и формируют армирующий нитяной каркас в виде длинномерного шнура. Длинномерный шнур натягивают на внутренний монолитный слой. Наращивают интерфейсное покрытие пироуглерода толщиной 100÷200 нм на длинномерном шнуре методом химического осаждения из газовой фазы метана в герметичном трубчатом реакторе газофазного осаждения с горячей стенкой. Затем формируют матрицу, состоящую из кристаллов стехиометрического карбида кремния β-фазы, внутри длинномерного шнура методом химического осаждения из газовой фазы метилсилана в упомянутом реакторе. Внешний защитный монолитный слой толщиной 100 мкм формируют из кристаллов стехиометрического карбида кремния β-фазы. Изобретение позволяет повысить прочностные механические свойства получаемого изделия. 15 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.
Сплав на основе урана (варианты) // 2760902
Изобретение относится к атомной технике и может быть использовано как ядерное топливо при изготовлении тепловыделяющих элементов тепловых реакторов типа ВВЭР. Сплав на основе урана содержит, мас.%: кремний 2,0-7,0, алюминий 0,1-2,0, по крайней мере один элемент, выбранный из группы: углерод 0,15-2,0, кислород 0,15-2,0, азот 0,15-1,0, и уран – остальное. Сплав на основе урана дополнительно может содержать по крайней мере один из элементов, выбранный из группы: молибден 0,15-5,0, ниобий 0,15-2,0, цирконий 0,15-2,0, титан 0,15-2,0, олово 0,1-2,0, хром 0,1-2,0. Обеспечивается получение высокоплотного сплава на основе урана, обладающего высокой ураноемкостью при сохранении термодинамической стабильности, высокой температурой ликвидуса и высокой радиационной стойкостью. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл., 11 пр.
Изобретение относится к области химической промышленности, а именно к способу получения бескернового карбидокремниевого волокна β-модификации. Бескерновые карбидокремниевые волокна можно использовать в ядерной энергетике, аэрокосмической технике, а также других высокотехнологичных отраслях. Способ включает четыре стадии. На первой стадии осуществляют формование многофиламентного полимерного волокна методом экструзии из расплава поликарбосилана (ПКС). Для этого вводят ПКС в экструдер и производят нагрев ПКС до оптимальной температуры формования с получением его гомогенного расплава, выдавливают расплав ПКС через фильеру при давлении 1,5-4,0 МПа с образованием полимерного волокна, постепенно охлаждают его в инертной атмосфере до комнатной температуры с последующим отверждением, на второй стадии осуществляют термоокислительную сшивку, на третьей стадии осуществляют карбонизацию полученного отвержденного полимерного волокна с переводом его в керамическую фазу, а на четвертой стадии осуществляют аппретирование полученного карбидокремниевого волокна β-модификации. Техническим результатом изобретения является возможность получения непрерывных бескерновых карбидокремниевых волокон, повышение их прочностных характеристик, повышение устойчивости к высоким температурам и высокое сопротивление ползучести, стабильность свойств волокон, оптимальный средний диаметр волокон, отсутствие посторонних примесей в составе волокон. 7 з.п. ф-лы, 31 ил., 3 табл., 3 пр.
Изобретение относится к гуминовым производным, используемым для очистки окружающей среды путем сорбции загрязняющих веществ, обладающих предпочтительным сродством по отношению к природным и модифицированным гуминовым веществам
