在熱壓燒結過程中致密化的三種連續機制:
粒子重排,開口氣孔率降低,閉口氣孔率保持不變(溫度范圍:1800~1950℃);塑性流動,導致開口氣孔率的關閉,而不會對閉口氣孔產生***影響(1950~2100℃);熱壓結束時的體積擴散和氣孔消除(2100~2200℃)。
此外,為了降低燒結溫度和表面能、提高碳化硼陶瓷的綜合性能,必須加入添加劑來促進碳化硼的熱壓燒結。添加劑包括燒結助劑或第二相反應燒結,在高溫高壓條件下,可以促進燒結,控制晶粒長大,提高力學性能,獲得高致密度、高性能的碳化硼陶瓷產品。 因為B4C顆粒不含放射性同位素,二次射線能量低,因此材料本身不會產生輻射污染。江蘇通用鋁碳化硼廠家現貨
當被***射中后,防彈陶瓷經歷了三個過程:(1)初始撞擊階段:彈丸撞擊陶瓷表面,使彈頭變鈍,在陶瓷表面粉碎形成細小且堅硬的碎塊區的過程中吸收能量;(2)侵蝕階段:變鈍的彈丸繼續侵蝕碎塊區,形成連續的陶瓷碎片層;(3)變形、裂縫和斷裂階段:***陶瓷中產生張應力使陶瓷碎裂,隨后背板變形,剩余的能量全部由背板材料的變形所吸收。彈丸撞擊陶瓷的過程中,彈丸和陶瓷均受到破壞。通俗來講,防彈陶瓷要足夠“硬”,能在撞擊過程中破壞彈體,防彈陶瓷還需要足夠“韌”,能在撞擊過程中釋放應力吸收能量,由于陶瓷是脆的,所以這個“韌”指的不是產生塑性變形的韌性,而是斷裂韌性。通用鋁碳化硼制定隨著我國核電行業的發展和乏燃料運輸儲存自主國產化的需求,B4C/AL復合材料收到越來越多重視。
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。研究表明,在氟橡膠(FKM)、聚乙烯板等特種橡膠塑料里面添加碳化硼粉體,可以較為***的提高中子屏蔽效能、拉升強度和硬度、延緩材料老化、提高耐腐蝕性。
以機械合金化粉末冶金的技術可以將碳化硼粉體加入到金屬鋁基體里面,所制備的陀螺儀動壓氣體軸承用復合材料性能達到了用戶提出的材料性能指標。高質量復合粉末是制備高性能復合材料的**關鍵因素,復合粉末制備技術是**關鍵的技術。采用開發出的增強體顆粒預處理技術,可獲得形貌近似球形、表面活化且平均粒度為0.5um左右的增強體顆粒,這為制備亞微米級顆粒增強的高性能復合材料奠定了堅實的基礎。
將Al合金粉末與B4C粉末混合,采用粉末冶金工藝制備復合材料,在低于Al合金熔點以下進行燒結,Al與B4C界面反應**減弱,B4C的粒度和體積比可在大范圍內調整,可采用冷等靜壓成型、燒結方式,也可以采用直接熱壓或熱等靜壓工藝成形與燒結同步完成,燒結后的坯體可進一步采用擠壓、鍛造、軋制等工藝提高材料的性能。粉末冶金法制備復合材料對設備以及制備工藝的要求很高,很難制備出大尺寸以及復雜形狀的零件,而且此方法所需成本較高,目前*應用于航空航天以及***需求。因為碳化硼顆粒的中子俘獲截面大,吸收能力強,俘獲能譜寬,被加工成中子吸收板應用于核能防護領域。
(5)B4C/Al核燃料儲存和運輸材料B4C/Al中子吸收材料在海外已替代硼不銹鋼等材料大量應用于核燃料和乏燃料的高密度貯存和運輸。中國由于核電商業化開展較晚,中子吸收材料研發明顯滯后,導致吸收材料長期依賴進口,嚴重制約了中國核電自主化與走出去的發展戰略。我國目前研制的B4C/Al中子吸收材料(圖6)為乏燃料運輸容器***國產化提供了重要支持。
(6)滅堆救援材料1986年切爾諾貝利核電站事故中,蘇聯空軍飛行員先后飛行3000架次,將5000噸B4C、沙子與鉛粉的混合物投進反應堆的開口,保證了核反應堆停止運行,避免核輻射進一步加劇。 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。安徽優勢鋁碳化硼推薦廠家
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。江蘇通用鋁碳化硼廠家現貨
鋁碳化硼在交通運輸領域的應用:
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,如美國DWA公司的B4C/Al產品已成功用于可活動燃油檢查口蓋等器件上,表現出良好的耐磨性和尺寸穩定性,可減輕重量,提高運載能力。基于B4C/Al較低的熱膨脹系數,較高的疲勞極限和良好的抗沖擊能力,能應用在液壓制動器缸體、直升機旋翼和風扇出口導流葉片等各部件上。
鋁碳化硼目前應用*****的領域仍為核防護材料領域。
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