攻克了大尺寸坯錠制備過程中界面調控難題,突破了高含量B4C/Al薄板的高效、高成品率軋制成型瓶頸;2開發出適用于復合材料焊接的焊接工具與焊接工藝;3打通了從材料研制到器件成型的全鏈條技術途徑,為該材料的工程化應用奠定了堅實基礎;現已研制出B4C含量為75%的系列中子吸收板材,等待進一步完成了加速腐蝕、高溫老化、加速輻照及硼均勻性測試(中子吸收法)等實驗考核,材料性能***達到或(如耐腐蝕性等)明顯優于國外同類產品。B4C/Al復合材料在航空航天、交通運輸、核電及***領域有著廣闊的應用前景。河南新型鋁碳化硼常見問題
4、B4C/Al2O3燃料芯塊B4C/Al2O3芯塊屬于一種可燃毒物燃料芯塊,置于燃料組件之中,用于控制堆芯過剩反應性,抑制功率峰,展平徑向功率分布。B4C/Al2O3芯塊為環形芯塊(圖5),是天然豐度B4C彌散在Al2O3中的復合陶瓷材料。芯塊長度從10~51mm,壁厚*約0.5mm,制造難度較高。核燃料可分為金屬型、陶瓷型和彌散型,外面敷以鋁合金、鎂合金、鋯合金以及不銹鋼等包殼材料。燃料芯塊的表面必須機械磨光,以保證與包殼材料的配合。核電站的反應堆堆芯裝有100多個這樣的核燃料組件,總重量達幾十噸。遼寧優勢鋁碳化硼生產過程B4C/Al復合材料也可作為結構材料,因其較低的密度和較高的強度,可應用于飛機的各類構件中。
在軍機上還應用有其他的先進材料,如陶瓷基復合材料、功能復合材料等。陶瓷基層狀復合材料具有獨特的力學性能和抗破壞能力,主要用于制作飛機燃氣渦輪發動機噴嘴閥,在提高發動機的推重比和降低燃料消耗方面具有重要的作用。氧化鋁纖維增強陶瓷基復合材料可用作超音速飛機、火箭發動機噴管和墊圈材料。碳化硅纖維增強陶瓷基復合材料可作為高溫熱交換器、燃氣輪機的燃燒室材料。陶瓷基復合材料是未來高推重比發動機渦輪及燃燒系統的優先材料,如用于F-119發動機矢量噴管的內壁板等。功能復合材料是指除力學性能以外還提供其他物理性能并包括化學和生物性能的復合材料,如隱身性、智能性等,美國的F-117戰斗機采用隱身材料,機身機翼和V型垂尾外表面貼吸波薄板或鐵氧體復合涂層,起到很好的隱身效果。智能材料是把傳感器、致動器、光電器件和微型處理機等埋在復合材料結構中,具有感知周圍環境變化,針對這種變化具有自診斷功能、自適應功能、自修復自愈合功能,且具有自決策功能的復合材料,可用于制作飛機上的傳感元件、處理元件和驅動元件。
硼10對中子的吸收截面大,是中子吸收的重要核素,所以作為中子吸收材料此種功能材料,對于碳化硼的要求主要就集中在成分核硼10同位素含量;此外,碳化硼粉末的力度核力度分布對于成品的中子吸收能力,對于制備工藝的影響也是很大的,所以是必須檢驗的項目。碳化硼目前沒有合適國內標準對其成分有要求,檢驗方法也沒有合適的標準,一般按照ASTM C750要求檢查相應成分、并檢查硼10同位素的含量,檢測方法按照ASTM C719執行,并檢測力度與分布。杭州陶飛侖生產的鋁碳化硼力學性能優。
在國內外常用的眾多防彈陶瓷材料中,碳化硼(B4C)由于密度比較低,彈性模量較高,硬度高,使其成為***裝甲和空間領域材料方面炙手可熱的良好選擇,目前已廣泛應用于防彈衣、防彈裝甲、武裝直升機以及警、民用特種車輛等防護領域。目前碳化硼防彈材料主要通過燒結法制備。純碳化硼在燒結過程中通常存在燒結溫度高、燒結后所得陶瓷致密度低,斷裂韌性較差等問題。工業上一般采用無壓燒結、熱壓燒結、熱等靜壓燒結、放電等離子燒結等技術燒結碳化硼。B4C顆粒增強鋁基復合材料還具備良好的抗彈性與防護性等優點。優勢鋁碳化硼供應
B4C/Al兼具金屬和陶瓷的雙重優勢,并且可根據不同需求來設計其組分配比,用于裝甲防護等。河南新型鋁碳化硼常見問題
三、碳化硼(B4C)中子吸收材料B4C作為一種重要的快堆中子吸收材料,主要具有以下優點:√B4C中10B的中子吸收截面高,*次于Gd、Sm、Eu等稀土元素√吸收能譜寬√價格低、原料來源豐富√吸收中子后沒有強的γ射線二次輻射,從而廢料易于處理。所以,綜合考慮各種因素和成本,B4C材料成為快中子增殖堆中優先的吸收材料。
四、B4C材料在核反應堆中的具體應用1、控制棒B4C控制棒(圖2),B4C熔點2450℃,密度2490kg/m3,不受酸和堿的侵蝕。在沸水堆中,常用B4C粉末包以不銹鋼制成十字型控制棒,而在快中子堆中,則常用B4C燒結塊包以不銹鋼做成棒組件。由于硼受輻照后產生氦,所以這種控制件要考慮棒的腫脹問題。 河南新型鋁碳化硼常見問題
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