| 1 |
1
핵연료 소결체;일단부는 폐쇄되고, 타단에 개구부를 구비하여 상기 핵연료 소결체가 내부에 장입되는 봉상의 세라믹 튜브;상기 핵연료 소결체가 장입된 세라믹 튜브의 상기 개구부와 접합될 수 있는 세라믹 소재 마개;상기 세라믹 튜브와 세라믹 소재 마개의 표면에 권취되는 세라믹 섬유, 및 상기 세라믹 섬유들 사이의 공간으로 충진된 세라믹 소재 충진물을 포함하는 세라믹 복합체층; 및상기 세라믹 복합체층 표면에 형성된 세라믹 소재 외부보호층을 포함하고,상기 세라믹 튜브의 개구부와 세라믹 소재 마개는 동일한 형상의 접합면을 가지며, 상기 세라믹 튜브 및 세라믹 소재 마개와 동일한 재질의 접합소재로 접합되는 것을 특징으로 하는 세라믹 소재 핵연료봉
|
| 2 |
2
제1항에 있어서, 상기 세라믹 튜브는 내부 표면에 흑연코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 소재 핵연료봉
|
| 3 |
3
제1항에 있어서, 상기 세라믹 튜브는 SiC, AlN 및 ZrC로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 세라믹 소재 핵연료봉
|
| 4 |
4
제2항에 있어서, 상기 흑연코팅층의 두께는 5 내지 50 μm인 것을 특징으로 하는 세라믹 소재 핵연료봉
|
| 5 |
5
제1항에 있어서, 상기 세라믹 섬유는 SiC, AlN 및 ZrC로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 세라믹 소재 핵연료봉
|
| 6 |
6
제1항에 있어서, 상기 세라믹 섬유는 세라믹 소재 마개의 표면에서 세라믹 튜브의 외주면과 비교하여 2 내지 4배의 밀도로 더욱 조밀하게 권취되는 것을 특징으로 하는 세라믹 소재 핵연료봉
|
| 7 |
7
제1항에 있어서, 상기 세라믹 섬유는 흑연 또는 세라믹 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 소재 핵연료봉
|
| 8 |
8
제1항에 있어서, 상기 세라믹 튜브, 세라믹 소재 마개, 세라믹 섬유, 세라믹 소재 충진물 및 세라믹 소재 외부보호층은 모두 동일한 세라믹 소재인 것을 특징으로 하는 세라믹 소재 핵연료봉
|
| 9 |
9
소결공정을 통해 일단부는 폐쇄되고, 타단에 개구부를 구비하는 봉상의 세라믹 튜브 및 상기 세라믹 튜브와 접합할 수 있는 세라믹 소재 마개를 제조하는 단계(단계 1);상기 단계 1에서 제조된 세라믹 튜브 내부로 핵연료 소결체를 장입하는 단계(단계 2);상기 단계 2에서 핵연료 소결체가 장입된 세라믹 튜브의 개구부와 세라믹 소재 마개를 접합소재를 이용하여 접촉시킨 후, 이를 접합하는 단계(단계 3);상기 단계 3에서 세라믹 소재 마개가 접합된 세라믹 튜브의 전체표면에 세라믹 섬유를 권취하는 단계(단계 4);상기 단계 4의 세라믹 섬유와 동일한 세라믹 소재 충진물을 권취된 세라믹 섬유들 사이의 빈 공간으로 충진시키는 단계(단계 5); 및상기 단계 5까지 수행된 세라믹 튜브 표면으로 세라믹 소재 외부보호층을 형성시키는 단계(단계 6)를 포함하는 세라믹 소재 핵연료봉의 제조방법
|
| 10 |
10
흑연재질의 성형틀을 이용한 화학기상증착법을 통해 일단부는 폐쇄되고, 타단에 개구부를 구비하는 봉상의 세라믹 튜브 및 상기 세라믹 튜브와 접합할 수 있는 세라믹 소재 마개를 제조하는 단계(단계 1);상기 단계 1에서 제조된 세라믹 튜브 내부로 핵연료 소결체를 장입하는 단계(단계 2);상기 단계 2에서 핵연료 소결체가 장입된 세라믹 튜브의 개구부와 세라믹 소재 마개를 접합소재를 이용하여 접촉시킨 후, 이를 접합하는 단계(단계 3);상기 단계 3에서 세라믹 소재 마개가 접합된 세라믹 튜브의 전체표면에 세라믹 섬유를 권취하는 단계(단계 4);상기 단계 4의 세라믹 섬유와 동일한 세라믹 소재를 권취된 세라믹 섬유들 사이의 빈 공간으로 충진시키는 단계(단계 5); 및상기 단계 5까지 수행된 세라믹 튜브 표면으로 세라믹 소재 외부보호층을 형성시키는 단계(단계 6)를 포함하는 세라믹 소재 핵연료봉의 제조방법
|
| 11 |
11
제9항에 있어서, 상기 단계 2의 핵연료 소결체를 장입하기 전, 세라믹 튜브의 내부 표면에 흑연을 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 소재 핵연료봉의 제조방법
|
| 12 |
12
제11항에 있어서, 상기 흑연은 5 내지 50 μm의 두께로 코팅되는 것을 특징으로 하는 세라믹 소재 핵연료봉의 제조방법
|
| 13 |
13
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 접합소재는 폴리카르보실란(Polycarbosilane), 폴리실록산(polysiloxane) 및 폴리하이드로메틸실록산(polyhydromethylsiloxane)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 고분자 또는 SiC, AlN 및 ZrC로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 세라믹 분말인 것을 특징으로 하는 세라믹 소재 핵연료봉의 제조방법
|
| 14 |
14
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 단계 4의 세라믹 섬유는 세라믹 소재 마개의 표면에서 세라믹 튜브의 외주면과 비교하여 2 내지 4배의 밀도로 더욱 조밀하게 권취되는 것을 특징으로 하는 세라믹 소재 핵연료봉의 제조방법
|
| 15 |
15
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 단계 4에서 권취된 세라믹 섬유에 대하여 탄소 또는 세라믹 코팅층을 형성시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 소재 핵연료봉의 제조방법
|
| 16 |
16
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 단계 6의 세라믹 소재 외부보호층은 소결공정 또는 화학기상증착법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 소재 핵연료봉의 제조방법
|
| 17 |
17
내부 표면에 흑연코팅층을 포함하는 세라믹 튜브로 핵연료 소결체를 장입하는 단계(단계 a);상기 단계 a에서 핵연료 소결체가 장입된 세라믹 튜브와 세라믹 소재 마개를 접합소재를 이용하여 접촉시킨 후, 이를 접합하여 세라믹 튜브를 밀봉하는 단계(단계 b);상기 단계 b에서 밀봉된 세라믹 튜브의 표면으로 세라믹 섬유를 권취하고, 권취된 세라믹 섬유를 코팅하는 단계(단계 c);상기 단계 c의 세라믹 섬유와 동일한 세라믹 소재 충진물을 권취된 세라믹 섬유들 사이의 빈 공간으로 충진시키는 단계(단계 d); 및상기 단계 d까지 수행된 세라믹 튜브 표면으로 외부보호층을 형성시키는 단계(단계 e)를 포함하는 다층구조 세라믹 보호층을 이용한 세라믹 소재 핵연료봉의 밀봉방법
|
| 18 |
18
제17항의 밀봉방법을 통해 다층구조 세라믹 보호층으로 밀봉된 세라믹 소재 핵연료봉
|
