一种中子吸收材料及其制备方法

        

        

        

        

        技术形成球体

        本捏造:内心捏造的东西触及一种中子吸收素材资料及其配制品办法。

        安排技术

        申请表格原子核食物后,它就会适合乏食物。,它具有很高的中子辐射效应。,处置不妥会对四周形成剧烈的的辐射弄脏。。跟随核工业的凌厉的开展,越来越多的核电场入伙运转。,这也会造成大批的乏食物发生。,鉴于储藏室直达的火车或汽车,终身保障延年益寿,核工业方面着高浓度的乏食物。、俗人储存方面的应战,因而,对乏食物储存架现在了高地的的索取。,即中子吸收胜过,能容量高浓度乏食物、俗人仓库需要量。因而发展具有好处中子吸收最大限度的的素材资料作为乏食物储存格架素材资料是处理以后乏食物储存关键的把持成绩最无效的办法。

        经用的中子放映素材资料是铝硼筏运。、硼钢、含硼多线性的和硼4C/Al复合素材资料等。。铝硼筏运和硼钢都受到硼使满意的限度局限。,不克不及容量乏食物高密度仓库的索取。;含硼多线性的是一种多聚物。,因而,力学性质普通。,同时,轻易年龄和脆化。,使其申请表格终身保障短。B4C/Al复合素材资料因其低密度,良好的力学性质,同时,B可以用完技术举行调解。4碳使满意变强了吸收热中子的最大限度的。,使其变为一种好处的热中子放映素材资料。。世上两种最经用的乏食物仓库素材资料,这是硼和金属水合氢是B。4C/Al复合素材资料。蓬砂是碳化硼和铝粉的相容。,放入焊和封上的铝筏运箱中。,亚表层和亚表层由铝板热轧制成。,连接为甚至混合碳化硼粉末和铝粉末。,蓬砂的要点是碳化硼使满意高。,可以取得65%,但缺陷是混合粉末没黏固。,仔细度低,顺从差,同时,申请表格指引航线中轻易泡影。。粉末冶金学技术。,铝粉与碳化硼粉体的混合,采取冷等静压、采取空虚黏固和挤压手法配制品了B。4C/Al复合素材资料,它的碳化硼使满意不如蓬砂高(45分量%)。,同时,配制品手法复杂。,对配件的高索取。

        最近几年中在柴纳4C/Al复合素材资料开端了大批的认为方法。。专利号为CN1023 92148A。,捏造:内心捏造的东西名称为“一种铝基碳化硼中子吸收复合素材资料的配制品办法”中采取混粉、用冷压法配制品意见分歧使满意的碳化硼4C/Al复合素材资料。

        专利号为CN102280156A。,捏造:内心捏造的东西名称为“一种铝基碳化硼中子吸收板的配制品办法”中采取球磨的方法,铝土粉将被急切的。、碳化硼粉、钛粉、硅灰与硼酸水晶饰品的混合,B是由粉末冶金学和热挤禁止成的。4C/Al包装板。但复合素材资料的伸长率较低。,仅有%,处置两倍是不轻易的。。

        专利号为CN102094132A。,这项捏造:内心捏造的东西被命名为B。4C-Al复合素材资料的配制品,采取混粉、冷压坯料、采取空虚黏固和屡次热轧法配制品B。4C 5%到35% B4C-Al复合素材资料,本捏造:内心捏造的东西的终结预示,当碳化硼使满意较少时,仅有的15%小时,复合素材资料具有好处的顺从。,伸长率高达10%。,但跟随碳化硼使满意的扩大,顺从狡猾的缩小。,当碳化硼使满意取得30%时,复合素材资料的伸长率不足2%。,就是说,跟随碳化硼使满意的扩大,复合素材资料中子放映机能的预付,但顺从缩小。,作对素材资料的热作。

        专利号为CN10211044B。,本捏造:内心捏造的东西命名为一种申请表格B的乏食物仓库永久性军事基地。4C-Al中子吸收板的配制品办法”中,还采取了混合粉。、冷压坯料和黏固手法配制品了含10wt%~65wt%的B4C-Al复合素材资料,以后将其焊在铝骨架上,焊和封上用于热轧。,期末考试,we的所有格形式做了B.4C-Al中子吸收板。同一的成绩也在。,就是说,高碳化硼的使满意使CO的顺从变为能够。,用完热轧后的牵制35%的复合素材资料延伸率仅有%,同时,密度仅为%。。

        用完不只是认为方法,we的所有格形式可以见,B4C/Al复合素材资料鉴于其好处的中子吸收机能,用于乏食物放映素材资料具有正是宽广的申请表格潜力,中外对此的认为方法也充分地广为流传地。,再,面临以后,乏食物的储存是高价地集中的的。、俗人特点,增长B4碳使满意,这是为了预付复合素材资料的放映影响。,几乎乙4碳/铝复合素材资料是鳎的出路。。再,过量的碳化硼必然发生的事地会造成顺从堕落的。,作对复合素材资料的活动成型。当碳化硼使满意超越30%时,这种可顺从的突然造访适宜尤为狡猾的。,同时,素材资料的密度也会突然造访。。低碳化硼使满意不克不及无效担保中子星。方法担保复合素材资料的中子放映机能。,预付复合素材资料的顺从是B4C/Al复合素材资料作为乏食物STOR开展的基本要素道路。

        捏造:内心捏造的东西使满意

        本捏造:内心捏造的东西是要处理现存的的乏食物放映素材资料无法在担保复合素材资料中子放映机能的同时,预付了复合素材资料的顺从。,而想要一种中子吸收素材资料及其配制品办法。

        本捏造:内心捏造的东西一种中子吸收素材资料按求体积法分由10%~20%碳化硼、1%~2%中子减振器和78%~89%含铝素材资料制成;碳化硼是质点为M或A的碳化硼颗粒。;含铝素材资料是铝或铝筏运。。

        本捏造:内心捏造的东西一种中子吸收素材资料的配制品办法是按以下程度举行:

        一、范围求体积法分,来10%~20%的碳化硼。、1%~2%中子减振器和78%~89%含铝素材资料;碳化硼是质点为M或A的碳化硼颗粒。;

        二、10%—20%碳化硼一步重达、1%~2%中子减振器和78%~89%含铝素材资料拆移在发烧为35℃~50℃的箱式无趣味的器中无趣味的24h~36h,取得了碳化硼。、无趣味的后的中子减振器和无趣味的后的含铝素材资料;

        三、在程度2中取得的碳化硼、无趣味的后的中子减振器和无趣味的后的含铝素材资料混合,以后在250r/min~350r/min的排挡下球磨至2h。,混合粉;混合粉末在35~50℃的发烧下无趣味的24h~36h。,无趣味的粉末。;

        四、从程度三取得的干燥粉被装载到凋零中。,在压力为10MPa~30MPa的保持健康冷禁止成胚体,以后与凋零一同在热压黏固炉中亡故。,在热压发烧为600℃~700℃和压力为80MPa~120MPa的保持健康热压黏固2h~3h,炉内变凉后,脱模来中子吸收素材资料。

        本捏造:内心捏造的东西的无益比分是:

        本捏造:内心捏造的东西的中子吸收素材资料仔细度高,碳化硼使满意约为10%~20%。,非但起到了较好的加固比分。,同时,还可以详细制定铝筏运的顺从。,复合素材资料的顺从较好。,易活动成型;同时鉴于中子吸收素材资料中添加了高中子吸收用围巾围的元素颗粒,复合素材资料吸收中子的最大限度的来预付。;配制品来的中子吸收素材资料,它具有好处的机械机能。,伸长率可达8%,硼在中外狡猾的优于碳化硼。4C/Al复合素材资料,同时具有好处的中子吸收机能,应用MCNP计算,Gd求体积法分为1%的中子吸收素材资料仅2mm厚就能放映99%不只是的热中子,它可以容量我国的事实和以后。,高浓度乏食物储存、俗人需要量。

        附图阐明

        图1为手段例一来的中子吸收素材资料的附着摩擦力词的拼法;

        图2为在Am-Be中子源保持健康手段例一来的中子吸收素材资料、证明某事属实的证据二取得B4从第三手段方案取得的C/Al复合素材资料和B4C/Al复合素材资料放映机能的对比地;执政的1为手段例一来的中子吸收素材资料,2为证明某事属实的证据二取得B4C/Al复合素材资料,3 B,比如三。4C/Al复合素材资料。

        详细手段方法

        详细手段办法:本手段方法一种中子吸收素材资料按求体积法分由10%~20%碳化硼、1%~2%中子减振器和78%~89%含铝素材资料制成;碳化硼是质点为M或A的碳化硼颗粒。;含铝素材资料是铝或铝筏运。。

        本手段方法的中子吸收素材资料仔细度高,碳化硼使满意约为10%~20%。,非但起到了较好的加固比分。,同时,还可以详细制定铝筏运的顺从。,复合素材资料的顺从较好。,易活动成型;同时鉴于中子吸收素材资料中添加了高中子吸收用围巾围的元素颗粒,复合素材资料吸收中子的最大限度的来预付。;配制品来的中子吸收素材资料,它具有好处的机械机能。,伸长率可达8%,硼在中外狡猾的优于碳化硼。4C/Al复合素材资料,同时具有好处的中子吸收机能,应用MCNP计算,Gd求体积法分为1%的中子吸收素材资料仅2mm厚就能放映99%不只是的热中子,它可以容量我国的事实和以后。,高浓度乏食物储存、俗人需要量。

        详细手段二:本手段方法与详细手段办法意见分歧的是:中子吸收素材资料按求体积法分由14%~16%碳化硼、1%中子减振器和83%~85%含铝素材资料制成。如此等等与详细手段办法同样的。

        详细手段三:本手段方法与详细手段办法或二意见分歧的是:中子吸收素材资料按求体积法分由15%碳化硼、1%中子减振器和84%含铝素材资料制成。如此等等与详细手段办法或二同样的。

        详细手段四:本手段方法与详细手段办法至三经过意见分歧的是:所述中子减振器为Gd、Cd、Sm、Eu、钆使严重、镉使严重、钐使严重或铕使严重。如此等等与详细手段办法至三经过同样的。

        详细手段五:本手段方法与详细手段办法至四经过意见分歧的是:铝筏运是1xxx串联铝筏运。、2XXX串联铝筏运、3XXX串联铝筏运、4xxx铝筏运、5xxx铝筏运或6xxx铝筏运。如此等等与详细手段办法至四经过同样的。

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