一种中子吸收材料及其制备方法

        

        

        

        

        技术势力范围

        本特指谎言触及一种中子吸收纸和烟叶及其准备工作办法。

        交流声技术

        运用核子补充燃料后,它就会使变为乏补充燃料。,它具有很高的中子辐射效应。,以防处置不妥,会对SU形成重大的的辐射色斑。。跟随核工业的感情的中枢开展,越来越多的核电场入伙运转。,这也会动机落落大方的乏补充燃料发生。,鉴于回忆量乘客名额有限度局限的,熟化延年益寿,核工业交谈着高浓度的乏补充燃料。、长期的贮交谈的挑动,因而,对乏补充燃料贮架现在时的了高地的的询问。,即中子吸收更妥,能使满意高浓度乏补充燃料的询问。、长期的回忆销路。因而勋绩具有健全的中子吸收充其量的的纸和烟叶作为乏补充燃料贮格架纸和烟叶是处理不远的将来乏补充燃料贮转折点把持成绩最无效的办法。

        铝硼金属元素经用作中子筛查纸和烟叶。、硼钢、含硼多线性的和硼4C/Al复合纸和烟叶等。。铝硼金属元素和硼钢都受到硼容量的限度局限。,不克不及使满意乏补充燃料高密度回忆的询问。;含硼多线性的是一种高分子调停。,因而,机械机能普通。,同时,轻易熟化和脆化。,动机运用熟化短。。B4C/Al复合纸和烟叶因其低密度,良好的机械机能,同时,B可以度过工艺学整理。4碳容量托起了吸收热中子的充其量的。,使其变为一种健全的的热中子筛查纸和烟叶。。世上两种最经用的乏补充燃料回忆纸和烟叶,这是硼和金属水合氢是B。4C/Al复合纸和烟叶。四硼酸钠是碳化硼和铝粉的调和。,放入焊和使不透气的铝金属元素箱中。,基底和基底由铝板热轧制成。,界面为一样混合碳化硼粉末和铝粉末。,四硼酸钠的独特性是碳化硼容量高。,可以度过努力到达某事物65%,但错误是混合粉末无结块。,仔细度低,韧性差,同时,运用迅速移动中轻易水泡。。粉末冶金学技术。,铝粉与碳化硼粉体的混合,采取冷等静压、采取没人住的结块和挤压工艺学准备工作了B。4C/Al复合纸和烟叶,碳化硼容量不高于四硼酸钠(45分量%),同时,准备工作工艺学复杂。,对方法的高询问。

        晚近在奇纳4对C/Al复合纸和烟叶的考虑曾经开端。。专利号为CN1023 92148A。,特指谎言名称为“一种铝基碳化硼中子吸收复合纸和烟叶的准备工作办法”中用混合粉、用冷压法准备工作区分容量的碳化硼4C/Al复合纸和烟叶。

        专利号为CN102280156A。,特指谎言名称为“一种铝基碳化硼中子吸收板的准备工作办法”中采取球磨的方法,矾土粉将被变成氧化的。、碳化硼粉、钛粉、硅灰与硼酸水晶般的的混合,B是由粉末冶金学和热挤窒息成的。4C/Al包装板。但复合纸和烟叶的伸长率较低。,仅有%,处置两倍是不轻易的。。

        专利号为CN102094132A。,这项特指谎言被命名为B。4C-Al复合纸和烟叶的准备工作,用混合粉、冷压坯料、采取没人住的结块和屡次热轧法准备工作B。4C 5%到35% B4C-Al复合纸和烟叶,本特指谎言的归结为标示,当碳化硼容量较少时,最好的15%小时,复合纸和烟叶具有健全的的韧性。,伸长率高达10%。,但跟随碳化硼容量的增多,韧性完全地使跌价。,当碳化硼容量度过努力到达某事物30%时,复合纸和烟叶的伸长率决不2%。,换句话说,跟随碳化硼容量的增多,繁殖了复合纸和烟叶的中子筛查机能。,但韧性使跌价。,触犯纸和烟叶的热作。

        专利号为CN10211044B。,本特指谎言命名为一种运用B的乏补充燃料回忆策略。4C-Al中子吸收板的准备工作办法”中,同一用混合粉、冷压坯料和结块工艺学准备工作了含10wt%~65wt%的B4C-Al复合纸和烟叶,之后将其焊在铝钢骨构架上,焊和使不透气用于热轧。,不可更改的,笔者做了B.4C-Al中子吸收板。同一的成绩也在。,换句话说,高碳化硼的容量使CO的韧性变为可能性。,度过热轧后的重要性35%的复合纸和烟叶延伸率仅有%,同时,密度仅为%。。

        度过上级的考虑,笔者可以瞥见,B4C/Al复合纸和烟叶鉴于其健全的的中子吸收机能,用于乏补充燃料筛查纸和烟叶具有非常宽广的器具潜力,中外对此的考虑也非常海外。,仍然,面临不远的将来,乏补充燃料的贮是高地稠密的的。、长期的特点,增长B4碳容量,这是为了繁殖复合纸和烟叶的筛查使发生。,向乙4碳/铝复合纸和烟叶是不平常的的出路。。仍然,过量的碳化硼必不可免地会动机韧性堕落的。,触犯复合纸和烟叶的列队行进成型。当碳化硼容量超越30%时,这种可韧性的下来受到尤为完全地。,同时,纸和烟叶的密度也会下来。。低碳化硼容量不克不及无效担保利润中子星。怎样担保利润山姆复合纸和烟叶的筛查机能,繁殖复合纸和烟叶的韧性是B4C/Al复合纸和烟叶作为乏补充燃料STOR开展的叫来道路。

        特指谎言使满足

        本特指谎言是要处理目前的的乏补充燃料筛查纸和烟叶无法在担保利润复合纸和烟叶中子筛查机能的同时,它还可以更妥复合纸和烟叶的韧性。,而供应一种中子吸收纸和烟叶及其准备工作办法。

        本特指谎言一种中子吸收纸和烟叶按性能分由10%~20%碳化硼、1%~2%中子吸收器和78%~89%含铝纸和烟叶制成;碳化硼是颗粒为M或A的碳化硼颗粒。;含铝纸和烟叶是铝或铝金属元素。。

        本特指谎言一种中子吸收纸和烟叶的准备工作办法是按以下步调举行:

        一、基本原则性能分,承受10%~20%的碳化硼。、1%~2%中子吸收器和78%~89%含铝纸和烟叶;碳化硼是颗粒为M或A的碳化硼颗粒。;

        二、10%至20%碳化硼高的步调1。、1%~2%中子吸收器和78%~89%含铝纸和烟叶有别于在体温为35℃~50℃的箱式贫瘠的器中贫瘠的24h~36h,利润了碳化硼。、贫瘠的后的中子吸收器和贫瘠的后的含铝纸和烟叶;

        三、二步幅准备工作干碳化硼、贫瘠的后的中子吸收器和贫瘠的后的含铝纸和烟叶混合,之后在250r/min~350r/min的全速下球磨至2h。,混合粉;混合粉末在35~50℃的体温下贫瘠的24h~36h。,贫瘠的粉末。;

        四、从步调三利润的干燥粉被装载到以图案装饰中。,在压力为10MPa~30MPa的状态冷窒息成胚体,之后与以图案装饰一同在热压结块炉中亡故。,在热压体温为600℃~700℃和压力为80MPa~120MPa的状态热压结块2h~3h,炉内葬礼后,脱模承受中子吸收纸和烟叶。

        本特指谎言的惠及导致是:

        本特指谎言的中子吸收纸和烟叶仔细度高,碳化硼容量约为10%~20%。,不但起到了较好的加固导致。,同时,还可以发扬铝金属元素的韧性。,复合纸和烟叶的韧性较好。。,易列队行进成型;同时鉴于中子吸收纸和烟叶中添加了高中子吸收节的元素颗粒,复合纸和烟叶吸收中子的充其量的承受繁殖。;准备工作承受的中子吸收纸和烟叶,它具有健全的的机械机能。,伸长率可达8%,硼在中外完全地优于碳化硼。4C/Al复合纸和烟叶,同时具有健全的的中子吸收机能,应用MCNP计算,Gd性能分为1%的中子吸收纸和烟叶仅2mm厚就能筛查99%上级的的热中子,它可以使满意我国的地位和不远的将来。,高浓度乏补充燃料贮、长期的销路。

        附图阐明

        图1为完成例一承受的中子吸收纸和烟叶的图画图表;

        图2为在Am-Be中子源状态完成例一承受的中子吸收纸和烟叶、状况二利润B4从第三完成方案利润的C/Al复合纸和烟叶和B4C/Al复合纸和烟叶筛查机能的比较地;流行1为完成例一承受的中子吸收纸和烟叶,2为状况二利润B4C/Al复合纸和烟叶,3 B,比如三。4C/Al复合纸和烟叶。

        详细完成方法

        详细完成办法:本完成方法一种中子吸收纸和烟叶按性能分由10%~20%碳化硼、1%~2%中子吸收器和78%~89%含铝纸和烟叶制成;碳化硼是颗粒为M或A的碳化硼颗粒。;含铝纸和烟叶是铝或铝金属元素。。

        本完成方法的中子吸收纸和烟叶仔细度高,碳化硼容量约为10%~20%。,不但起到了较好的加固导致。,同时,还可以发扬铝金属元素的韧性。,复合纸和烟叶的韧性较好。。,易列队行进成型;同时鉴于中子吸收纸和烟叶中添加了高中子吸收节的元素颗粒,复合纸和烟叶吸收中子的充其量的承受繁殖。;准备工作承受的中子吸收纸和烟叶,它具有健全的的机械机能。,伸长率可达8%,硼在中外完全地优于碳化硼。4C/Al复合纸和烟叶,同时具有健全的的中子吸收机能,应用MCNP计算,Gd性能分为1%的中子吸收纸和烟叶仅2mm厚就能筛查99%上级的的热中子,它可以使满意我国的地位和不远的将来。,高浓度乏补充燃料贮、长期的销路。

        详细完成二:本完成方法与详细完成办法区分的是:中子吸收纸和烟叶按性能分由14%~16%碳化硼、1%中子吸收器和83%~85%含铝纸和烟叶制成。另外与详细完成办法同样的。

        详细完成三:本完成方法与详细完成办法或二区分的是:中子吸收纸和烟叶按性能分由15%碳化硼、1%中子吸收器和84%含铝纸和烟叶制成。另外与详细完成办法或二同样的。

        详细完成四:本完成方法与详细完成办法至三经过区分的是:所述中子吸收器为Gd、Cd、Sm、Eu、钆调停、镉调停、钐调停或铕调停。另外与详细完成办法至三经过同样的。

        详细完成五:本完成方法与详细完成办法至四经过区分的是:铝金属元素是1xxx彼此相连接的东西铝金属元素。、2XXX彼此相连接的东西铝金属元素、3XXX彼此相连接的东西铝金属元素、4XXX彼此相连接的东西铝金属元素、5XXX彼此相连接的东西铝金属元素或6XXX彼此相连接的东西铝金属元素。另外与详细完成办法至四经过同样的。

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