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作者：周何;郝彬琦;徐倩鑫;沈建平;常振旗;
单位：中国科学技术大学核科学与工程系;
摘要：事故容错核燃料是一种更加安全的新型核燃料，而包覆核燃料微球是制备事故容错核燃料的重要基础材料。基于微流控技术精准可控制备核壳液滴的特性，提出以铀酰离子溶胶溶液为核相流体，碳化硅/正丁醇分散液为壳相流体，二甲基硅油为外连续相的U_3O_8/SiC包覆核燃料微球的微流控制备方法。文中详细分析了各相流体物理性质对单分散性液滴形成的影响，以及核相与壳相挥发速率在核壳液滴固化过程中对核相与壳相体积匹配收缩的影响。研究结果显示：增大流体黏度引致的流体分离力增加可以有效提高单分散性液滴的形成。正丁醇与水在40—90℃范围内相近的挥发速率使其成为理想的壳相分散介质，质量分数5%SiC分散液可以实现U_3O_8/SiC包覆核燃料微球的稳定制备。
关键词：微流控;液滴生成;包覆核燃料微球;SiC;U_3O_8
基金资助：国家自然科学基金面上资助项目(21978279)
