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天津大規模鋁碳化硼方法

來源: 發布時間:2021-12-21

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。


碳化硼彌散在鋁或者鋁合金基體中形成的復合材料。天津大規模鋁碳化硼方法

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。天津大規模鋁碳化硼方法因為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。

對鋁基碳化硼中子吸收材料成品主要檢測的鋁基體的化學成分、碳化硼質量分數、B10面密度要求進行了規定。鋁基體和化學成分是材料力學性能和抗腐蝕性能有很大關系,所以采用GT/T20975進行檢測。碳化硼質量分數是關系到中子吸收能力,規定了碳化硼含量偏差在±0.5%,目前還沒有標準規定檢測方法,不同設計院采用不同的方法,所以標準中規定了“成品碳化硼質量分數按供需雙方協商確定的方法進行”。B10面密度是鋁基碳化硼中子吸收板在使用壽命周期內吸收中子能力的重要評價。

碳化硼粉體少量(≤5-10%)的添加于碳化硅陶瓷,能夠固溶到碳化硅晶格,產生晶格畸變,起到活化作用,**終達到幫助熱壓或者無壓燒結致密化的效果。較大量(≥15-45%)的添加于重結晶碳化硅陶瓷,還能進一步起到提高碳化硅陶瓷防彈性能、強度及耐磨性能的效果。這是碳化硼粉體作為助劑**常見的應用形式之一。碳化硼/鋁基復合材料還在核反應堆及核廢料處理領域有著重要的應用。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。B4C/Al能應用在液壓制動器缸體。

長期以來,作為乏燃料儲存運輸關鍵的B4C/Al中子吸收材料被少數發達國家壟斷,我國長期依賴進口,嚴重制約了我國核電自主化與走出去的發展戰略。2017年,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”項目成果——大型乏燃料運輸容器原型樣機通過驗收,并具備了批量化生產能力。這是我國乏燃料運輸史上具有里程碑意義的事件。而其中的關鍵材料,正是中科院金屬所研制的B4C/Al中子吸收材料,這一材料的國產化將為我國核電事業的發展和B4C/Al更***的應用提供重要支持。


杭州陶飛侖生產的鋁碳化硼復合材料中碳化硼含量高達75%。天津大規模鋁碳化硼方法

鋁原料來源***,價格便宜,與碳化硼復合后的材料具有輕質、**、高韌的特點。天津大規模鋁碳化硼方法

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(如硼、鎘、釓等)吸收熱中子,從而抑制核裂變鏈式反應,主要用于核燃料與乏燃料貯存和運輸中,以保證貯運的次臨界安全。

碳化硼增強鋁(B4C/Al)復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合材料,因其硼含量高、密度低、熱導率高等優點,近年來在國外已替代傳統的硼不銹鋼等中子吸收材料大量應用于核燃料/乏燃料高密度貯存和運輸。 天津大規模鋁碳化硼方法

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