一种中子吸收材料及其制备方法_2015107012502_说明书_专利查询_专利网

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技术掷还

本创造关涉一种中子吸收基面及其配制品方法。

树立技术

运用核子刺激物后,它就会留长乏刺激物。,它具有很高的中子辐射效应。,处置不妥会对四周形成极慢地的辐射污点。。跟随核工业的凌厉的开展,越来越多的核电场入伙运转。,这也会创造肥沃的的乏刺激物发生。,鉴于贮片刻有限的事物,延伸了运用寿命。,核工业必须对付着高浓度的乏刺激物。、一世纪一次的贮必须对付的挑动,所以,对乏刺激物贮架现在时的了高的的索取。,即中子吸收好转的,能满足的高浓度乏刺激物的索取。、一世纪一次的储藏处必需品。所以发展具有健康的中子吸收最大限度的的基面作为乏刺激物贮格架基面是处理逼近的乏刺激物贮决定性时刻把持成绩最无效的方法。

经用的中子播放基面是铝硼熔合。、硼钢、含硼多线染色体的和硼4C/Al复合基面等。。铝硼熔合和硼钢都受到硼满意的的限度局限。,不克不及满足的乏刺激物高密度储藏处的索取。;含硼多线染色体的是一种高分子调停。,所以,机械机能普通。,同时,轻易变老和脆化。,创造运用寿命短。。B4C/Al复合基面因其低密度,良好的机械机能,同时,B可以完成技术举行整齐的。4碳满意的激励了吸收热中子的最大限度的。,使其来一种健康的的热中子播放基面。。世上两种最经用的乏刺激物储藏处基面,这是硼和金属水合氢是B。4C/Al复合基面。四硼酸钠是碳化硼和铝粉的平安相处。,放入焊和海豹的铝熔合箱中。,基底和基底由铝板热轧制成。,中间过渡层为甚至混合碳化硼粉末和铝粉末。,四硼酸钠的表示特性的是碳化硼满意的高。,可以买到65%,但缺陷是混合粉末缺乏生火。,仔细度低,顺从差,同时,运用手续中轻易水肿。。粉末冶金学技术。,铝粉与碳化硼粉体的混合,采取冷等静压、采取空的生火和挤压工艺学配制品了B。4C/Al复合基面,碳化硼满意的不高于四硼酸钠(45分量%),同时,配制品工艺学复杂。,对手段的高索取。

最近几年中在奇纳河4C/Al复合基面开端了肥沃的的详述。。专利号为CN1023 92148A。,创造名称为“一种铝基碳化硼中子吸收复合基面的配制品方法”中采取混粉、用冷压法配制品卓越的满意的的碳化硼4C/Al复合基面。

专利号为CN102280156A。,创造名称为“一种铝基碳化硼中子吸收板的配制品方法”中采取球磨的方法,白土粉将被燃烧的。、碳化硼粉、钛粉、硅灰与硼酸结晶的混合,B是由粉末冶金学和热挤止住成的。4C/Al装甲板。但复合基面的伸长率较低。,仅有%,处置两倍是不轻易的。。

专利号为CN102094132A。,这项创造被命名为B。4C-Al复合基面的配制品,采取混粉、冷压坯料、采取空的生火和屡次热轧法配制品B。4C 5%到35% B4C-Al复合基面,本创造的比分弄清,当碳化硼满意的较少时,独自地15%小时,复合基面具有健康的的顺从。,伸长率高达10%。,但跟随碳化硼满意的的增大,顺从猛烈地缩小。,当碳化硼满意的买到30%时,复合基面的伸长率决不2%。,即,跟随碳化硼满意的的增大,增长了复合基面的中子播放机能。,但顺从缩小。,逆基面的热作。

专利号为CN10211044B。,本创造命名为一种运用B的乏刺激物储藏处适合。4C-Al中子吸收板的配制品方法”中,还采取了混合粉。、冷压坯料和生火工艺学配制品了含10wt%~65wt%的B4C-Al复合基面,继将其焊在铝构架系统上,焊和海豹用于热轧。,末版,敝做了B.4C-Al中子吸收板。异样的成绩也在。,即,高碳化硼的满意的使CO的顺从来可能性。,完成热轧后的从事35%的复合基面延伸率仅有%,同时,密度仅为%。。

完成在上文中详述,敝可以显示证据,B4C/Al复合基面鉴于其健康的的中子吸收机能,用于乏刺激物播放基面具有特有的辽阔的使用权潜力,中外对此的详述也彻底地到国外。,不过,面临逼近的,乏刺激物的贮是身高全神贯注的的。、一世纪一次的特点,增长B4碳满意的,这是为了增长复合基面的播放能力。,到某种状态乙4碳/铝复合基面是脚底的出路。。不过,过量的碳化硼必然发生的地会创造顺从恶化的。,逆复合基面的操作。。当碳化硼满意的超越30%时,这种可顺从的降下来尤为猛烈地。,同时,基面的密度也会降下。。低碳化硼满意的不克不及无效公约中子星。什么公约山姆复合基面的播放机能,增长复合基面的顺从是B4C/Al复合基面作为乏刺激物STOR开展的必不可少的东西道路。

创造材料

本创造是要处理持续存在的乏刺激物播放基面无法在公约复合基面中子播放机能的同时,增长了复合基面的顺从。,而装备一种中子吸收基面及其配制品方法。

本创造一种中子吸收基面按容积分由10%~20%碳化硼、1%~2%中子吸收体和78%~89%含铝基面制成;碳化硼是质点为M或A的碳化硼颗粒。;含铝基面是铝或铝熔合。。

本创造一种中子吸收基面的配制品方法是按以下接近举行:

一、主要成分容积分,接纳10%~20%的碳化硼。、1%~2%中子吸收体和78%~89%含铝基面;碳化硼是质点为M或A的碳化硼颗粒。;

二、10%至20%碳化硼高地接近1。、1%~2%中子吸收体和78%~89%含铝基面使分裂在发烧为35℃~50℃的平淡炉中平淡24h~36h,买到了碳化硼。、平淡后的中子吸收体和平淡后的含铝基面;

三、二走来走去配制品干碳化硼、平淡后的中子吸收体和平淡后的含铝基面混合,继在250r/min~350r/min的速下球磨至2h。,混合粉;混合粉末在35~50℃的发烧下平淡24h~36h。,平淡粉末。;

四、从接近三买到的干燥粉被装载到铸模中。,在压力为10MPa~30MPa的状态冷止住成胚体,继与铸模一同在热压生火炉中亡故。,在热压发烧为600℃~700℃和压力为80MPa~120MPa的状态热压生火2h~3h,炉内凉爽的后,脱模接纳中子吸收基面。

本创造的无益引起是:

本创造的中子吸收基面仔细度高,碳化硼满意的约为10%~20%。,不只起到了较好的加固引起。,同时,还可以精巧的铝熔合的顺从。,复合基面的顺从较好。。,易操作成型;同时鉴于中子吸收基面中添加了高中子吸收切开的元素颗粒,复合基面吸收中子的最大限度的接纳增长。;配制品接纳的中子吸收基面,它具有健康的的机械机能。,伸长率可达8%,硼在中外猛烈地优于碳化硼。4C/Al复合基面,同时具有健康的的中子吸收机能,使用MCNP计算,Gd容积分为1%的中子吸收基面仅2mm厚就能播放99%在上文中的热中子,它可以满足的我国的身份和逼近的。,高浓度乏刺激物贮、一世纪一次的必需品。

附图阐明

图1为完成例一接纳的中子吸收基面的移动词的拼法;

图2为在Am-Be中子源状态完成例一接纳的中子吸收基面、状况二买到B4从第三完成方案买到的C/Al复合基面和B4C/Al复合基面播放机能的匹敌;内侧的1为完成例一接纳的中子吸收基面,2为状况二买到B4C/Al复合基面,3 B,譬如三。4C/Al复合基面。

详细完成方法

详细完成方法:本完成方法一种中子吸收基面按容积分由10%~20%碳化硼、1%~2%中子吸收体和78%~89%含铝基面制成;碳化硼是质点为M或A的碳化硼颗粒。;含铝基面是铝或铝熔合。。

本完成方法的中子吸收基面仔细度高,碳化硼满意的约为10%~20%。,不只起到了较好的加固引起。,同时,还可以精巧的铝熔合的顺从。,复合基面的顺从较好。。,易操作成型;同时鉴于中子吸收基面中添加了高中子吸收切开的元素颗粒,复合基面吸收中子的最大限度的接纳增长。;配制品接纳的中子吸收基面,它具有健康的的机械机能。,伸长率可达8%,硼在中外猛烈地优于碳化硼。4C/Al复合基面,同时具有健康的的中子吸收机能,使用MCNP计算,Gd容积分为1%的中子吸收基面仅2mm厚就能播放99%在上文中的热中子,它可以满足的我国的身份和逼近的。,高浓度乏刺激物贮、一世纪一次的必需品。

详细完成二:本完成方法与详细完成方法卓越的的是:中子吸收基面按容积分由14%~16%碳化硼、1%中子吸收体和83%~85%含铝基面制成。另外与详细完成方法一样。

详细完成三:本完成方法与详细完成方法或二卓越的的是:中子吸收基面按容积分由15%碳化硼、1%中子吸收体和84%含铝基面制成。另外与详细完成方法或二一样。

详细完成四:本完成方法与详细完成方法至三经过卓越的的是:所述中子吸收体为Gd、Cd、Sm、Eu、钆调停、镉调停、钐调停或铕调停。另外与详细完成方法至三经过一样。

详细完成五:本完成方法与详细完成方法至四经过卓越的的是:铝熔合是1xxx集合铝熔合。、2XXX集合铝熔合、3XXX集合铝熔合、4XXX集合铝熔合、5XXX集合铝熔合或6XXX集合铝熔合。另外与详细完成方法至四经过一样。

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