JP2000514552A - 中性子の遮蔽に応用される金属マトリックス組成物 - Google Patents
中性子の遮蔽に応用される金属マトリックス組成物Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 中性子遮蔽体であって、 炭化ホウ素/金属マトリックスの複合材料を含有し、該複合材料は、約10乃 至60重量%の炭化ホウ素と、約40乃至90重量%の金属マトリックス材と、 該金属マトリックス材と金属間結合を形成することによって前記金属マトリック ス材のキレート特性を改善するために使用される、約6重量%未満の1又はそれ 以上の金属添加剤とから成る組成を有しており、前記複合材料は、鋳造可能及び 押し出し成形可能であって、50kpsi以上の引張強度、及び、45kpsi 以上の降伏強度を有しており、前記炭化ホウ素の中のホウ素の約20%が、自然 に発生する同位体B10であって、中性子を効率的に吸収するように構成されたこ と、を特徴とする中性子遮蔽体。 2. 請求項1に記載の中性子遮蔽体において、前記金属マトリックス材は、 アルミニウム、マグネシウム、チタン、ガドリニウム及びこれらの合金から成る 群から選択されること、を特徴とする中性子遮蔽体。 3. 請求項1に記載の中性子遮蔽体において、前記1又はそれ以上の金属添 加剤は、ケイ素、鉄及びアルミニウムから成る群から選択されること、を特徴と する中性子遮蔽体。 4. 請求項1に記載の中性子遮蔽体において、前記1又はそれ以上の金属添 加剤は、前記金属マトリックス材を融解させることなく、該金属マトリックス材 と金属間相を形成すること、を特徴とする中性子遮蔽体。 5. 請求項1に記載の中性子遮蔽体において、前記炭化ホウ素/金属マトリ ックスの複合材料は、 炭化ホウ素及び金属マトリックス材の乾燥粉末をジェットミルの中で混合して 前記粉末を均一に混合する工程と、 前記粉末に高圧を加えることによって前記粉末を固化して、圧密された固形物 を形成する工程と、 前記圧密された固形物を高い温度で焼結して、前記複合材料のインゴットを形 成する工程とによって形成されること、を特徴とする中性子遮蔽体。 6. 請求項1に記載の中性子遮蔽体において、当該遮蔽体は、容器の形態で あること、を特徴とする中性子遮蔽体。 7. 請求項1に記載の中性子遮蔽体において、当該遮蔽体は、板の形態であ ること、を特徴とする中性子遮蔽体。 8. 中性子遮蔽材料であって、 炭化ホウ素/アルミニウム合金の金属複合材料を含有し、該金属複合材料は、 約10乃至30重量%の炭化ホウ素と、約70乃至90重量%の金属マトリック ス材と、該金属マトリックス材と金属間結合を形成することによって前記アルミ ニウム合金の金属マトリックス材のキレート特性を改善するために使用される、 約3重量%未満の1又はそれ以上の金属添加剤とから成る組成を有しており、前 記金属複合材料は、鋳造可能、押し出し成形可能及び溶接可能であって、50k psi以上の引張強度、45kpsi以上の降伏強度、及び、約2.5乃至2. 8g/cm3の密度を有していること、を特徴とする中性子遮蔽材料。 9. 鋳造可能及び押し出し成形可能な中性子遮蔽材料であって、 炭化ホウ素、金属マトリックス材及び1又はそれ以上の金属添加剤の各乾燥粉 末を混合する工程と、 前記混合された粉末を加熱する工程と、 前記混合された粉末を加圧して圧密された固形物を形成する工程と、 前記混合された粉末及び前記圧密された固形物の脱ガスを真空中で行う工程と 、 前記圧密された固形物を加熱して、該圧密された固形物を鋳造可能及び押し出 し成形可能な中性子遮蔽材料のインゴットに変換する工程とから形成され、 当該中性子遮蔽材料は、約10乃至60重量%の炭化ホウ素と、約40乃至9 0重量%の金属マトリックス材と、該金属マトリックス材と金属間結合を形成す ることによって前記金属マトリックス材のキレート特性を改善するために使用さ れる、約6重量%未満の1又はそれ以上の金属添加剤とから成る組成を有してお り、 前記炭化ホウ素の中の約20%のホウ素が、自然に発生する同位体B10であっ て、中性子を効率的に吸収するように構成されたこと、を特徴とする鋳造可能及 び押出し成形可能な中性子遮蔽材料。 10. 請求項9に記載の鋳造可能及び押出し成形可能な中性子遮蔽材料におい て、前記金属マトリックス材は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、ガドリ ニウム及びこれらの合金から成る群から選択されること、を特徴とする鋳造可能 及び押出し成形可能な中性子遮蔽材料。 11請求項9に記載の鋳造可能及び押出し成形可能な中性子遮蔽材料において、 前記1又はそれ以上の金属添加剤は、ケイ素、鉄及びアルミニウムから成る群か ら選択されること、を特徴とする鋳造可能及び押出し成形可能な中性子遮蔽材料 。 12. 請求項9に記載の鋳造可能及び押出し成形可能な中性子遮蔽材料におい て、前記1又はそれ以上の金属添加剤は、前記金属マトリックス材を融解させる ことなく、該金属マトリックス材と金属間相を形成すること、を特徴とする鋳造 可能及び押出し成形可能な中性子遮蔽材料。 13. 請求項9に記載の鋳造可能及び押出し成形可能な中性子遮蔽材料におい て、当該中性子遮蔽材料は、約10乃至30重量%の炭化ホウ素と、約70乃至 90重量%のアルミニウム合金の金属マトリックス材と、該アルミニウム合金の 金属マトリックス材と金属間結合を形成することによって前記アルミニウム合金 のマトリックス材のキレート特性を改善するために使用される、約3重量%未満 の1又はそれ以上の金属添加剤とから成る組成を有しており、当該中性子遮蔽材 料は溶接可能であるように構成されたこと、を特徴とする鋳造可能及び押出し成 形可能な中性子遮蔽材料。 14. 請求項13に記載の鋳造可能及び押出し成形可能な中性子遮蔽材料にお いて、約2.5乃至2.8g/cm3の密度を有すること、を特徴とする鋳造可 能及び押出し成形可能な中性子遮蔽材料。
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