一、核反應堆工作原理目前的核電站產生熱能的原理和**的原理是一樣的，都是靠核裂變產生能量，根據愛因斯坦的質能方程：E=MC2將質量轉變為能量。其主要過程為：含鈾的核原料發生裂變產生的熱量經水或者熔鹽或氦氣通過熱交換器傳給液態水，液態水加熱后轉化為具有一定壓力的水蒸汽，水蒸氣推動蒸汽輪機工作產生電送到千家萬戶。

一、中子吸收材料

在核反應堆堆芯組件中，中子吸收材料是*次于燃料元件的重要功能元件，其主要作用是：（1）通過棒的移動或濃度變化實現對反應堆的控制，對核反應隨時進行補償和調節；（2）對核反應起屏蔽防護作用。 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。質量鋁碳化硼原料

所研制的復合材料的特點是：B4C顆粒的平均粒度在亞微米范圍內，形貌近似球形，均勻分布在鋁基體中并且與基體形成了良好的界面結合等。17vol %B4Cp/AI6061的屈服強度為415MPa，抗拉強度為470MPa，比常規粉末冶金法復合材料的屈服強度和抗拉強度分別提高69%和70%；23vol% B4Cp/Al2024復合材料的抗拉強度可達560MPa以上，彈性模量高達126GPa，這些性能數值已接近或達到國外先進水平。本項目開發的復合材料制各技術成功地解決了顆粒分布均勻性和界面結合問題，可制備出高性能、高質量的復合材料，采用該技術可制備和開發出結構級、儀表級和光學級復合材料零部件，在航空、航天、**領域具有廣闊的應用前景。北京優勢鋁碳化硼發展趨勢碳化硼-鋁復合材料具有良好的中子防護性能和抗彈性能。

總體來說，熱壓燒結制備碳化硼陶瓷具有以下優勢：（1）熱壓時，由于粉料處于熱塑性狀態，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散、流動等傳質過程，降低燒結溫度和縮短燒結時間，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體，容易得到細晶粒的組織，易得到具有良好機械性能、電學性能的產品；（4）能生產形狀較符合要求、尺寸較精確的產品；（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。

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?，F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。碳化硼增強鋁（B4C/Al）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合材料。

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。 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。河北新型鋁碳化硼結構設計

杭州陶飛侖生產鋁碳化硼致密度高，**的提高了中子防護能力。質量鋁碳化硼原料

金屬基復合材料把金屬良好的韌性、延展性、容易成形和強度高的優點與陶瓷的高硬度耐燒蝕和重量輕的優點結合在一起，形成一種嶄新的材料。它既克服了陶瓷的脆性和不能抗彈丸多次打擊的缺點，又彌補了金屬硬度不夠和較重的缺點，具有優良的抗彈性能。人們可以根據需要，制造出金屬和陶瓷成分無限變化的金屬基復合材料。在多數金屬基復合材料中，陶瓷都是作為增強物，含量按體積通常在30%以下。在有些復合材料中，陶瓷含量高達80%。比如，美國空軍飛機C-130的防彈裝甲是用鋁/碳化硼復合材料制造的。按體積，鋁的含量約25%-30%，碳化硼的含量約70%-75%，這種裝甲的密度*2.6克/cm3，能夠使每架C-130飛機的重量減輕約1365kg，但裝甲的防彈性能卻比迄今使用的鋁/碳化硅和鋁/氧化鋁裝甲復合材料高。質量鋁碳化硼原料

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