【作者】 王子梁； 刘荣正； 刘马林； 常家兴； 刘兵； 邵友林； 王永欣；

【Author】 WANG Zi-liang;LIU Rong-zheng;LIU Ma-lin;CHANG Jia-xing;LIU Bing;SHAO You-lin;WANG Yong-xin;Institute Of Nuclear And New Energy Technology,Tsinghua University;Northwestern Polytechnical University;

【机构】 清华大学核能与新能源技术研究院； 西北工业大学；

【摘要】 高温气冷堆核燃料元件采用TRISO型四层包覆燃料颗粒,其中SiC层是阻挡裂变产物的关键层,为采用流化床-化学气相沉积（FB-CVD）方法制备而成。进行包覆燃料颗粒SiC层前驱体的裂解过程研究,对优化SiC包覆层的制备有一定的指导意义。文献中多考虑1 300℃以下固定床中甲基三氯硅烷（MTS）裂解过程分析,对流化床和高温条件下MTS裂解制备SiC包覆层的气体分析研究较少。本文以MTS为前驱体原料,采用流化床-化学气相沉积的方法在模拟颗粒上沉积SiC层,对MTS前驱体的裂解气体进行气相色谱（GC）定性定量分析,研究温度对气相组成的影响,并反推MTS裂解反应机理。主要结论如下:流化床中高温裂解气主要以CH₄、HCl为主,且沉积温度对裂解气体组成有重要影响,并给出高温条件下MTS裂解反应的主要路径。更多还原

【Abstract】 TRISO-coated fuel particles are used in the fuel element of high-temperature gas-cooled reactors（HTGR）.The study of the pyrolysis process of precursor has certain significance on the preparation of silicon carbide coating layer.In this paper,methyltrichlorosilane（MTS） was used as the precursor,SiC layer was deposited on surrogate particles（zirconium oxide） using a fluidized bed chemical vapor deposition（FB-CVD） method.Qualitative and quantitative analyses of the pyrolysis gases were carried out to investigate the effect of the deposition temperature on the composition of the gas phase through GC method.The main conclusions are obtained as follows:Pyrolysis gases mainly contain CH₄ and HCl,and the deposition temperature has a significant impact on the composition of pyrolysis gases.Also,the main route of MTS pyrolysis at high temperature in fluidized bed is recommended.更多还原