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鋁碳化硼產業化

來源: 發布時間:2021-12-13

我司工藝方法可制備碳化硼含量高達75%的鋁碳化硼,極大地提高了中子防護能力,屬國內*有的,行業內粉末冶金法制備的鋁碳化硼體分≤50%。

目前,行業內鋁碳化硼適用華龍一號,三代及二代核電,滿足AP1000、CAP1000、CAP1400堆型核電站對產品的要求。

鋁碳化硼具有的材料特性包括:輕質、耐磨熱中子吸收截面高吸收中子的能量范圍寬。

杭州陶飛侖新材料有限公司生產鋁碳化硼的工藝流程包括:碳化硼預制件成型、燒結、機加、浸滲、機加、檢驗、入庫。


碳化硼(boron carbide)陶瓷顆粒是一種極具性價比的增強顆粒,其硬度與耐磨性*次于金剛石。鋁碳化硼產業化

近年來,某研究所與中國核電工程有限公司合作,在B4C/Al中子吸收材料制備、模擬環境服役性能考核以及全尺寸工程件研制等方面開展了攻關研究。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,開發出適用于復合材料焊接的焊接工具與焊接工藝,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15~35wt%的系列中子吸收板材,并完成了加速腐蝕、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。江蘇多功能鋁碳化硼檢測技術鋁基碳化硼中子吸收材料是鋁合金為基體,碳化硼陶瓷為增強相的復合材料。

現代***中,防彈裝甲材料是不可缺少的生存之本,是***武器的關鍵技術之一。從裝甲材料的歷史發展來看,從傳統的金屬材料(鋼、鋁),到現在先進的陶瓷材料、復合材料(聚合物基、金屬基、陶瓷基),裝甲材料一直向著輕量、高效的方向發展。裝甲防護的基本原理是消耗射彈能量、使射彈減速并達到無害,金屬材料通過結構發生塑性變形來吸收能量,而陶瓷材料則是通過微破碎過程吸收能量。而金屬防彈材料對于坦克、軍艦、裝甲車等的防護起到了重要的作用,但對于軍機和人體的近身防護,由于密度較大,會影響戰術性能發揮,因此在發展中防彈陶瓷由于輕量和性價比逐漸在眾多領域取代了金屬裝甲。

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。B4C/A1復合材料具有良好的中子屏蔽性能、力學性能及穩定性等,主要應用于乏燃料車貯存格架、放射性**貯存容器等核輻射防護領域,是保護乏燃料“非臨界”安全的關鍵。目前,國內使用的中子屏蔽用B4C/A1復合材料均為美國或加拿大進口,其價格昂貴,且技術受限。該項目研制的B4C/A1中子吸收材料可滿足國內日益增長的乏燃料貯存的需求。近年來,碳化硼-鋁研究較為***,鋁來源***,價格便宜,與碳化硼復合后具有輕質、**、高韌的特點。

2014年以來,某研究所先后為核電重大專項《核燃料組件運輸容器設計制造技術項目》、《高溫氣冷堆核燃料元件運輸、貯存容器設計與制造技術及運輸過程技術研究項目》兩個項目的樣機提供了多批次B4C/Al板材,率先實現了B4C/Al中子吸收材料的國產化供貨。2014年5月供貨的中子吸收板用于國家科技重大專項及中核集團科技專項“龍舟-CNSC 乏燃料運輸容器研制”項目中原型樣機,近日該樣機在西安核設備有限公司通過了驗收。杭州陶飛侖新材料有限公司生產鋁碳化硼中碳化硼含量高達75%,極大地提高了中子防護能力。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。好的鋁碳化硼發展現狀

鋁碳化硼被認為是相當有前景的乏燃料儲存用中子吸收材料。鋁碳化硼產業化

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。鋁碳化硼產業化

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