湖北使用鋁碳化硼常見問題

來源: 發(fā)布時間:2022-06-11

中子吸收材料又稱中子毒物材料,是通過其含有的大量的中子吸收截面物質(zhì)(如硼、鎘、釓等)吸收熱中子,從而抑制核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng),主要用于核燃料與乏燃料貯存和運(yùn)輸中,以保證貯運(yùn)的次臨界安全。

碳化硼增強(qiáng)鋁(B4C/Al)復(fù)合材料中子吸收材料是由B4C顆粒添加到鋁基體中形成的一種新型鋁基復(fù)合材料,因其硼含量高、密度低、熱導(dǎo)率高等優(yōu)點(diǎn),近年來在國外已替代傳統(tǒng)的硼不銹鋼等中子吸收材料大量應(yīng)用于核燃料/乏燃料高密度貯存和運(yùn)輸。 碳化硼彌散在鋁或者鋁合金基體中形成的復(fù)合材料。湖北使用鋁碳化硼常見問題

碳化硼(B4C)作為一種具有在自然界中*次于金剛石、立方氮化硼的超高硬度材料,還具有超高耐磨性能、高彈性模量、低密度(2.52g/cm3)、耐化學(xué)腐蝕、優(yōu)異的吸收中子輻射、耐高溫氧化性能等特點(diǎn)。以碳化硼為主要基體的復(fù)合材料或者碳化硼單相陶瓷材料,已經(jīng)作為防彈陶瓷、水刀噴嘴、密封環(huán)、核反應(yīng)堆中子吸收棒在****、核能及工業(yè)經(jīng)濟(jì)中得到廣泛應(yīng)用。其實(shí),作為填充材料或者第二相添加劑,碳化硼以粉體形式,在更多的領(lǐng)域也得到了***的應(yīng)用。多功能鋁碳化硼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)隨著我國核電行業(yè)的發(fā)展和乏燃料運(yùn)輸儲存自主國產(chǎn)化的需求,B4C/Al會因其優(yōu)異的性能而越來越受關(guān)注。

長期以來,作為乏燃料儲存運(yùn)輸關(guān)鍵的B4C/Al中子吸收材料被少數(shù)發(fā)達(dá)國家壟斷,我國長期依賴進(jìn)口,嚴(yán)重制約了我國核電自主化與走出去的發(fā)展戰(zhàn)略。2017年,國家科技重大專項(xiàng)及中核集團(tuán)科技專項(xiàng)“龍舟-CNSC 乏燃料運(yùn)輸容器研制”項(xiàng)目成果——大型乏燃料運(yùn)輸容器原型樣機(jī)通過驗(yàn)收,并具備了批量化生產(chǎn)能力。這是我國乏燃料運(yùn)輸史上具有里程碑意義的事件。而其中的關(guān)鍵材料,正是中科院金屬所研制的B4C/Al中子吸收材料,這一材料的國產(chǎn)化將為我國核電事業(yè)的發(fā)展和B4C/Al更***的應(yīng)用提供重要支持。


總體來說,熱壓燒結(jié)制備碳化硼陶瓷具有以下優(yōu)勢:(1)熱壓時,由于粉料處于熱塑性狀態(tài),形變阻力小,易于塑性流動和致密化,所需的成型壓力*為冷壓法的1/10;(2)由于同時加溫、加壓,有助于粉末顆粒的接觸和擴(kuò)散、流動等傳質(zhì)過程,降低燒結(jié)溫度和縮短燒結(jié)時間,抑制了晶粒的長大;(3)熱壓法容易獲得接近理論密度、氣孔率接近于零的燒結(jié)體,容易得到細(xì)晶粒的組織,易得到具有良好機(jī)械性能、電學(xué)性能的產(chǎn)品;(4)能生產(chǎn)形狀較符合要求、尺寸較精確的產(chǎn)品;(5)粉末粒度、硬度對熱壓過程影響小,適合壓制硬而脆的材料。杭州陶飛侖在在B4C/Al中子吸收材料制備方面開展了大量研究。

攻克了大尺寸坯錠制備過程中界面調(diào)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(fā)出適用于復(fù)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(shù)途徑,為該材料的工程化應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);現(xiàn)已研制出B4C含量為75%的系列中子吸收板材,等待進(jìn)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(shí)驗(yàn)考核,材料性能***達(dá)到或(如耐腐蝕性等)明顯優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。因?yàn)樘蓟痤w粒的中子俘獲截面大,吸收能力強(qiáng),俘獲能譜寬,被加工成中子吸收板應(yīng)用于核能防護(hù)領(lǐng)域。江西大規(guī)模鋁碳化硼行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

目前B4C顆粒**主要的應(yīng)用為顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料中的增強(qiáng)相。湖北使用鋁碳化硼常見問題

(5)B4C/Al核燃料儲存和運(yùn)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(yīng)用于核燃料和乏燃料的高密度貯存和運(yùn)輸。中國由于核電商業(yè)化開展較晚,中子吸收材料研發(fā)明顯滯后,導(dǎo)致吸收材料長期依賴進(jìn)口,嚴(yán)重制約了中國核電自主化與走出去的發(fā)展戰(zhàn)略。我國目前研制的B4C/Al中子吸收材料(圖6)為乏燃料運(yùn)輸容器***國產(chǎn)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(lián)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(jìn)反應(yīng)堆的開口,保證了核反應(yīng)堆停止運(yùn)行,避免核輻射進(jìn)一步加劇。 湖北使用鋁碳化硼常見問題

杭州陶飛侖新材料有限公司是一家一般項(xiàng)目:技術(shù)服務(wù)、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)咨詢、技術(shù)交流、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)推廣;新材料技術(shù)研發(fā);模具銷售;新型陶瓷材料銷售;金屬基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料銷售;特種陶瓷制品銷售(除依法須經(jīng)批準(zhǔn)的項(xiàng)目外,憑營業(yè)執(zhí)照依法自主開展經(jīng)營活動)。以下限分支機(jī)構(gòu)經(jīng)營:一般項(xiàng)目:金屬材料制造;特種陶瓷制品制造;模具制造;金屬工具制造(除依法須經(jīng)批準(zhǔn)的項(xiàng)目外,憑營業(yè)執(zhí)照依法自主開展經(jīng)營活動)。的公司,致力于發(fā)展為創(chuàng)新務(wù)實(shí)、誠實(shí)可信的企業(yè)。陶飛侖新材料深耕行業(yè)多年,始終以客戶的需求為向?qū)?,為客戶提?**的鋁碳化硅,鋁碳化硼,銅碳化硅,碳化硅陶瓷。陶飛侖新材料繼續(xù)堅(jiān)定不移地走高質(zhì)量發(fā)展道路,既要實(shí)現(xiàn)基本面穩(wěn)定增長,又要聚焦關(guān)鍵領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型再突破。陶飛侖新材料始終關(guān)注電子元器件市場,以敏銳的市場洞察力,實(shí)現(xiàn)與客戶的成長共贏。