本發(fā)明屬于核燃料元件的制造技術領域，具體涉及一種二氧化釷芯塊制備方法。該方法包括粉末造粒工藝：以草酸沉淀法制備的二氧化釷粉末為原始材料，采用模壓成型的方法，將二氧化釷粉末壓制成片，然后置入顆粒機中破碎，過顆粒機篩網，再在頂擊式振篩機中振篩后制得二氧化釷芯塊成形用的顆粒；粉末成型工藝：對顆粒進行模壓成形，制得芯塊的生坯；芯塊燒結工藝：將二氧化釷芯塊生坯放入真空氣氛燒結爐內，抽真空洗爐后，通氬氣進行燒結。本發(fā)明采用粉末冶金工藝制備鈷芯塊，克服了二氧化釷粉末生坯密度低的困難，通過造粒、成型、燒結工藝制備出的芯塊密度高、晶粒尺寸滿足燃料元件制備的指標要求。