CN103956192A - 一种新型高密度中子吸收板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型高密度中子吸收板，包括铝合金壳体，所述壳体内设有铝基复合材料烧结而成的板体，所述铝基复合材料，由Al合金粉、碳化硼粉、陶瓷微粉、空心玻璃微珠、虾壳素、绢云母颗粒及膨润土组成，本发明制备时不需要大型的压机和挤压机，工艺相对简单，设备要求不高，制备的B4C-Al中子吸收材料是均质材料，具有密度高，使用性能稳定，材料密度达到98%以上，可用做乏燃料贮存设施中作为临界安全控制的中子吸收材料，实现易燃燃料的密集贮存。
Description
技术领域
本发明涉及一种高密度中子吸收板。
背景技术
碳化硼铝金属基复合材料板是由碳化硼均匀弥散在铝合金基体中复合而成，其中碳化硼为弥散强化相，铝合金为基体相。这种材料含有中子吸收性能良好的B元素，可用作中子吸收材料。其显著优点是耐腐蚀、耐辐照、硼含量高、使用寿命长，能提高乏燃料贮运的经济性和安全性。
现有技术中的高密度中子吸收板，包括铝合金壳体，所述壳体内设有B4C颗粒烧结而成的板体，该结构的吸收板，由于加工时是将B4C颗粒放入铝合金壳体中烧结而成的，加工时，铝合金壳体容易由于高温产生变形，从而，影响吸收板的质量，使其强度降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种强度高，结构简单的新型高密度中子吸收板。
本发明的技术方案如下：
一种新型高密度中子吸收板，包括铝合金壳体，所述壳体内设有铝基复合材料烧结而成的板体，其中，所述铝基复合材料，由下列成分组成，按重量份数计：
Al合金粉 80-95份
碳化硼粉 70-75份
陶瓷微粉 10-20份
空心玻璃微珠 15-20份
虾壳素 10-15份
绢云母颗粒 5-10份
膨润土 15-25份。
上述的新型高密度中子吸收板，其中，Al合金粉的粒度为10-25μm，碳化硼粉粒度为50-60μm。
本发明的效果在于：与现有技术相比，本发明的制备时不需要大型的压机和挤压机，工艺相对简单，设备要求不高，制备的B4C-Al 中子吸收材料是均质材料，具有密度高，使用性能稳定，材料密度达到98% 以上，可用做乏燃料贮存设施中作为临界安全控制的中子吸收材料，实现易燃燃料的密集贮存。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
一种新型高密度中子吸收板，包括铝合金壳体1，所述壳体1内设有铝基复合材料烧结而成的板体2，制备时将粒度10μm为的Al合金粉80份、粒度为50μm碳化硼粉70份、陶瓷微粉10份、空心玻璃微珠15份、虾壳素10份、绢云母颗粒5份、膨润土15份在混料机中混合均匀；再将混合粉置入具有铝合金框架的铝合金盒子中进行封装；再真空除气烧结：将封装有混合粉坯料的铝合金盒子，放到真空度为10-3Pa 的真空炉中进行真空除气烧结；烧结温度510℃，烧结时间为10 小时；再热轧去皮：将烧结后的铝合金盒子在350℃下进行连续多道热轧，压下量为每道次10%，在坯料的密度为70% TD 时，换向90°的轧制，并去除坯料外层的铝合金包壳，再进行多道次热轧，压下量为40%，轧至厚度2.7mm 的板材；最后进行退火处理：将热轧后的板材进行退火处理，制成密度为98.5% 的中子吸收材。
性能：热变形温度为120℃，热分解温度620℃。
实施例2
一种新型高密度中子吸收板，包括铝合金壳体1，所述壳体1内设有铝基复合材料烧结而成的板体2，制备时将粒度15μm为的Al合金粉80份、粒度为60μm 碳化硼粉75份、陶瓷微粉20份、空心玻璃微珠20份、虾壳素15份、绢云母颗粒10份、膨润土25份在混料机中混合均匀；再装料：同实施例1；再真空除气烧结：将封装有混合粉坯料的铝合金盒子，放到真空度为10-3Pa 的真空炉中进行真空除气烧结；烧结温度540℃，烧结时间为6 小时；再热轧去皮：将烧结后的铝合金盒子在450℃下进行连续多道热轧，压下量为每道次10%，在坯料的密度为85% TD 时，换向90°的轧制，并去除坯料外层的铝合金包壳，再进行多道次热轧，压下量为35%，轧至厚度2.5mm 的板材；最后进行退火处理：将热轧去皮后的板材进行退火处理，制成密度98.5% 的中子吸收材料。
性能：热变形温度为180℃，热分解温度705℃。
实施例3
一种新型高密度中子吸收板，包括铝合金壳体1，所述壳体1内设有铝基复合材料烧结而成的板体2，制备时先混料：将粒度25μm为的Al合金粉95份、粒度为60μm碳化硼粉75份、陶瓷微粉20份、空心玻璃微珠20份、虾壳素15份、绢云母颗粒10份、膨润土25份在混料机中混合均匀；再装料：同实施例1；再真空除气烧结：将封装有混合粉坯料的铝合金盒子，放到真空度为10-3Pa 的真空炉中进行真空除气烧结；烧结温度480℃，烧结时间为15 小时；再热轧去皮：将烧结后的铝合金盒子在540℃下进行连续多道热轧，压下量为每道次10%，在坯料的密度为90% TD 时，去除坯料外层的铝合金包壳，在坯料的密度为95% TD时，换向90°的轧制，再进行多道次热轧，压下量为30%，轧至厚度2.0mm 的板材；
最后进行退火处理：将热轧的板材进行退火处理，制成密度为98.8% 的中子吸收材料。
性能：热变形温度为220℃，热分解温度695℃。
实施例4
一种新型高密度中子吸收板，包括铝合金壳体1，所述壳体1内设有铝基复合材料烧结而成的板体2，制备时先混料：将粒度20μm为的Al合金粉90份、粒度为55μm 碳化硼粉72份、陶瓷微粉15份、空心玻璃微珠18份、虾壳素12份、绢云母颗粒8份、膨润土20份在混料机中混合均匀；绢云母颗粒的粒度为45μm；再装料：同实施例1；再真空除气烧结：将封装有混合粉坯料的铝合金盒子，放到真空度为10-2Pa 的真空炉中进行真空除气烧结；烧结温度350℃，烧结时间为20 小时；再热轧去皮：将烧结后的铝合金盒子在510℃下进行连续多道热轧，压下量为每道次10%，在坯料的密度为83% TD 时，换向90°轧制，在坯料的密度为90% TD 时，去除坯料外层的铝合金包壳，再进行多道次热轧，压下量为30%，轧至厚度2.7mm 的板材；最后进行退火处理：将热轧后的板材进行退火处理，制成密度为99.1% 的中子吸收材料。
性能：热变形温度为210℃，热分解温度680℃。
Claims (2)
1.一种新型高密度中子吸收板，包括铝合金壳体，所述壳体内设有铝基复合材料烧结而成的板体，其特征在于，所述铝基复合材料，由下列成分组成，按重量份数计：
Al合金粉 80-95份
碳化硼粉 70-75份
陶瓷微粉 10-20份
空心玻璃微珠 15-20份
虾壳素 10-15份
绢云母颗粒 5-10份
膨润土 15-25份。
2.如权利要求1所述的新型高密度中子吸收板，其特征在于，Al合金粉的粒度为10-25μm，碳化硼粉粒度为50-60μm。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102231287A (zh) * | 2011-06-17 | 2011-11-02 | 清华大学 | 中子吸收球 |
| JP2013024566A (ja) * | 2011-07-14 | 2013-02-04 | Toshiba Corp | 放射線遮蔽材および放射線遮蔽構造物 |
| CN103614584A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-03-05 | 海龙核材科技（江苏）有限公司 | 一种高b4c含量铝基复合材料的制备方法 |
| CN103614606A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-03-05 | 海龙核材科技（江苏）有限公司 | 一种高b4c含量铝基复合材料 |
| KR20140030385A (ko) * | 2012-08-27 | 2014-03-12 | 주식회사 포스코 | 중성자 흡수재 및 그 제조방법 |
| CN103754877A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-04-30 | 溧阳市江大技术转移中心有限公司 | 一种碳化硼中子吸收剂的制造方法 |
-
2014
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102231287A (zh) * | 2011-06-17 | 2011-11-02 | 清华大学 | 中子吸收球 |
| JP2013024566A (ja) * | 2011-07-14 | 2013-02-04 | Toshiba Corp | 放射線遮蔽材および放射線遮蔽構造物 |
| KR20140030385A (ko) * | 2012-08-27 | 2014-03-12 | 주식회사 포스코 | 중성자 흡수재 및 그 제조방법 |
| CN103754877A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-04-30 | 溧阳市江大技术转移中心有限公司 | 一种碳化硼中子吸收剂的制造方法 |
| CN103614584A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-03-05 | 海龙核材科技（江苏）有限公司 | 一种高b4c含量铝基复合材料的制备方法 |
| CN103614606A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-03-05 | 海龙核材科技（江苏）有限公司 | 一种高b4c含量铝基复合材料 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 郑昌琼: "《简明材料词典》", 30 April 2002, 科学出版社 * |
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