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탄화규소, 소결첨가제 및 유기바인더의 혼합물을 준비하는 단계;상기 혼합물을 이용하여 다층구조 등방성 핵연료 입자를 코팅하여 코팅체를 제조하는 단계;상기 코팅체를 성형하는 단계; 및상기 성형된 코팅체를 상압소결하는 단계;를 포함하여 구성되며,상기 코팅에 사용된 탄화규소, 소결첨가제, 유기바인더의 양을 조절함으로써, 다층구조 등방성 핵연료 입자의 부피분율을 조절하는 것을 특징으로 하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료에서 다층구조 등방성 핵연료 입자의 부피 분율을 제어하는 방법
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제1항에 있어서,상기 소결첨가제는 질화알루미늄(AlN), 이트리아(Y2O3), 세리아(CeO2) 및, 마그네시아(MgO)과 스트론티아(SrO) 중에서 선택되는 어느 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료에서 다층구조 등방성 핵연료 입자의 부피 분율을 제어하는 방법
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제1항에 있어서,상기 소결첨가제는 질화알루미늄(AlN), 이트리아(Y2O3), 스칸디아(Sc2O3) 및, 마그네시아(MgO)과 스트론티아(SrO) 중에서 선택되는 어느 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료에서 다층구조 등방성 핵연료 입자의 부피 분율을 제어하는 방법
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제1항에 있어서,상기 소결온도는 1750℃ ~ 1880℃의 값인 것을 특징으로 하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료에서 다층구조 등방성 핵연료 입자의 부피 분율을 제어하는 방법
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제1항에 있어서,상기 다층구조 등방성 핵연료 입자의 부피분율은 소결체 전제 부피대비 24% 이상 50% 이하인 것을 특징으로 하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료에서 다층구조 등방성 핵연료 입자의 부피 분율을 제어하는 방법
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제1항에 있어서,상기 탄화규소와 소결첨가제의 합산중량을 100중량부로 했을 때, 탄화규소는 91 ~ 97 중량부, 소결첨가제는 3 ~ 9 중량부인 것을 특징으로 하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료에서 다층구조 등방성 핵연료 입자의 부피 분율을 제어하는 방법
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제1항에 있어서,상기 유기 바인더는 코팅제 전체 중량 대비 1
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제1항에 있어서,상기 탄화규소는 0
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제1항에 있어서,상기 코팅하는 단계에서, 코팅 시간을 제어함으로써 다층구조 등방성 핵연료 입자의 코팅층의 두께가 10 ~ 375㎛ 범위에서 제어되도록 하는 것을 특징으로 하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료에서 다층구조 등방성 핵연료 입자의 부피 분율을 제어하는 방법
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제1항에 있어서,상기 성형하는 단계에서, 먼저 일축가압성형 공정으로 가성형된 펠릿을 제조하고, 그 후 냉간 정수압 성형 공정을 사용하여 성형체를 제조하는 것임을 특징으로 하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료에서 다층구조 등방성 핵연료 입자의 부피 분율을 제어하는 방법
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제10항에 있어서,상기 일축가압성형시 성형압은 5 ~ 20MPa의 범위이며, 냉간 정수압 성형시 성형압은 100 ~ 300MPa의 범위인 것을 특징으로 하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료에서 다층구조 등방성 핵연료 입자의 부피 분율을 제어하는 방법
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제1항에 있어서,상기 다층구조 등방성 핵연료 입자는 최외부에 유기바인더 코팅층이 형성되어 있는 다층구조 등방성 핵연료 입자를 사용하는 것을 특징으로 하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료에서 다층구조 등방성 핵연료 입자의 부피 분율을 제어하는 방법
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제12항에 있어서,상기 소결하는 단계에서, 상기 유기바인더 코팅층이 열분해되어 기체상으로 비산하고, 다층구조 등방성 핵연료 입자와 기지상 사이에 계면 다공질층을 생성함으로써, 상기 계면 다공질층이 탄화규소 기지와 다층구조 등방성 핵연료 입자 사이의 수축률 차이를 완충하도록 하여 탄화규소 기지와 다층구조 등방성 핵연료 입자 사이에서 균열이 발생하지 않도록 작용하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료에서 다층구조 등방성 핵연료 입자의 부피 분율을 제어하는 방법
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다층구조 등방성 핵연료 입자의 코팅용 조성물로서,상기 조성물은 탄화규소, 소결첨가제를 포함하여 구성되며,상기 소결첨가제는 질화알루미늄(AlN), 이트리아(Y2O3), 세리아(CeO2) 및, 마그네시아(MgO)과 스트론티아(SrO) 중에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 것이거나, 질화알루미늄(AlN), 이트리아(Y2O3), 스칸디아(Sc2O3) 및, 마그네시아(MgO)과 스트론티아(SrO) 중에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료에서 다층구조 등방성 핵연료 입자의 코팅용 조성물
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제14항에 있어서,상기 탄화규소와 소결첨가제의 합산중량을 100중량부로 했을 때, 탄화규소는 91 ~ 97 중량부, 소결첨가제는 3 ~ 9 중량부인 것을 특징으로 하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료에서 다층구조 등방성 핵연료 입자의 코팅용 조성물
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다층구조 등방성 핵연료 입자의 최외부에 형성된 유기바인더 코팅층이 열분해되어 기체상으로 비산하고, 다층구조 등방성 핵연료 입자와 기지상 사이에 계면 다공질층이 생성되어, 상기 계면 다공질층이 탄화규소 기지와 다층구조 등방성 핵연료 입자 사이의 수축률 차이를 완충하도록 함으로써 탄화규소 기지와 다층구조 등방성 핵연료 입자 사이에서 균열이 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료에서 다층구조 등방성 핵연료 입자를 포함하는 탄화규소 소결체
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제16항에 있어서,상기 계면 다공질층은 1~10㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료에서 다층구조 등방성 핵연료 입자를 포함하는 탄화규소 소결체
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