RU2679020C2 - Neutron-absorbing aluminium matrix composite material, containing gadolini, and method of its obtaining - Google Patents
Neutron-absorbing aluminium matrix composite material, containing gadolini, and method of its obtaining Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679020C2 RU2679020C2 RU2017120375A RU2017120375A RU2679020C2 RU 2679020 C2 RU2679020 C2 RU 2679020C2 RU 2017120375 A RU2017120375 A RU 2017120375A RU 2017120375 A RU2017120375 A RU 2017120375A RU 2679020 C2 RU2679020 C2 RU 2679020C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gadolinium
- neutron
- absorbing
- particles
- alloy
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title abstract description 22
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 56
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 47
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 45
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 22
- 150000002251 gadolinium compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims abstract description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 229910001938 gadolinium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N gadolinium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Gd+3].[Gd+3] CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229940075613 gadolinium oxide Drugs 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000005551 mechanical alloying Methods 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract description 20
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 10
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 8
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 5
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002169 Metam Substances 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006023 eutectic alloy Substances 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 description 1
- 239000011156 metal matrix composite Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- HYVVJDQGXFXBRZ-UHFFFAOYSA-N metam Chemical compound CNC(S)=S HYVVJDQGXFXBRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004452 microanalysis Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- -1 respectively Substances 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
- G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
- G21F1/08—Metals; Alloys; Cermets, i.e. sintered mixtures of ceramics and metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к металлургии, в частности, к получению материалов с металлической матрицей из алюминия или его сплавов, содержащих гадолиний в чистом виде или в виде соединений. Такие материалы обладают повышенными нейтронно-поглощающими свойствами и могут применяться в атомной энергетике для изготовления нейтронно-поглощающих экранов и перегородок, транспортно-упаковочных контейнеров.The group of inventions relates to metallurgy, in particular, to the production of materials with a metal matrix of aluminum or its alloys containing gadolinium in pure form or in the form of compounds. Such materials have enhanced neutron-absorbing properties and can be used in nuclear energy for the manufacture of neutron-absorbing screens and partitions, transport and packaging containers.
Из уровня техники известно использование бора в нейтронно-поглощающих алюмоматричных материалах в качестве нейтронно-поглощающего элемента.It is known from the prior art that boron is used in neutron-absorbing aluminomatrix materials as a neutron-absorbing element.
Наиболее простым способом получения требуемых материалов являлось бы получение сплавов Al-B обычными металлургическими методами. Однако, растворимость бора в алюминии ничтожно мала, и такие сплавы неизбежно будут содержать в себе значительное количество интерметаллической фазы AlB2, появление которой ведет к охрупчиванию материала, и обладать чрезвычайно низкими литейными свойствами. Поэтому единственным путем создания таких материалов с высоким содержанием бора является получение композитов, в которых бор находится в виде тугоплавких соединений, преимущественно в виде карбида бора, а способом получения - методы порошковой металлургии.The easiest way to obtain the required materials would be to obtain Al-B alloys by conventional metallurgical methods. However, the solubility of boron in aluminum is negligible, and such alloys will inevitably contain a significant amount of the intermetallic phase AlB 2 , the appearance of which leads to embrittlement of the material, and have extremely low casting properties. Therefore, the only way to create such materials with a high boron content is to obtain composites in which boron is in the form of refractory compounds, mainly in the form of boron carbide, and powder metallurgy methods are the production method.
В частности из уровня техники известны следующие материалы.In particular, the following materials are known in the art.
Известен нейтронно-поглощающий композиционный материал на основе алюминия или его сплавов, содержащий 1,5…9,0 масс. % бора в виде чистого бора или его соединений и получаемый за счет спекания порошков матрицы и наполнителя (см. патент US 006602314 В1, опубл. 05.08.2003).Known neutron-absorbing composite material based on aluminum or its alloys, containing 1.5 ... 9.0 mass. % boron in the form of pure boron or its compounds and obtained by sintering the powders of the matrix and filler (see patent US 006602314 B1, publ. 05.08.2003).
Известна радиационно-поглощающая композиция на основе алюминия или его сплавов, содержащая 2…45 об. % бора или его соединений и получаемая за счет компактирования порошков матрицы и наполнителя, их спекания и экструзии (см. патент US 5965829 А, опубл. 12.10.1999).Known radiation-absorbing composition based on aluminum or its alloys, containing 2 ... 45 vol. % boron or its compounds and obtained by compacting the powders of the matrix and filler, their sintering and extrusion (see patent US 5965829 A, publ. 12.10.1999).
Известен алюмоматричный композиционный материал, содержащий 1,5…9 масс. % бора в виде В4С или В2О3 и получаемый за счет спекания под давлением с предварительным вакуумированием порошков основы и наполнителя (см. патент US 7177384 В2, опубл. 13.02. 2007).Known aluminomatric composite material containing 1.5 ... 9 mass. % boron in the form of B 4 C or B 2 About 3 and obtained by sintering under pressure with preliminary evacuation of the powders of the base and filler (see patent US 7177384 B2, publ. 13.02. 2007).
Известен алюмоматричный композиционный материал с борсодержащим наполнителем, содержащий не менее 4 масс. % бора и получаемый в процессе получения литой заготовки матричного сплава, превращения ее в стружку за счет механической обработки, механического легирования стружки и порошка В4С с последующей экструзией полученных гранул (см. патент RU 2496902, опубл. 31.08.2012).Known aluminomatrix composite material with a boron-containing filler, containing at least 4 mass. % of boron and obtained in the process of obtaining a cast billet of a matrix alloy, turning it into chips due to mechanical processing, mechanical alloying of the chips and B 4 C powder followed by extrusion of the obtained granules (see patent RU 2496902, publ. 31.08.2012).
Общим недостатком вышеприведенных материалов является использование соединений бора в качестве нейтронно-поглощающего компонента, менее эффективного, чем гадолиний, в сравнительно небольших количествах, а также отсутствие конкретных данных по нейтронно-поглощающим свойствам материалов, многоступенчатость и сложность используемых для их получения методов порошковой металлургии.A common drawback of the above materials is the use of boron compounds as a neutron-absorbing component that is less effective than gadolinium in relatively small quantities, as well as the lack of specific data on the neutron-absorbing properties of materials, the multistage nature and complexity of powder metallurgy methods used to obtain them.
Известен улучшенный композиционный материал на основе алюминиевых сплавов, содержащий 10…40 об. % дисперсных частиц В4С и получаемый за счет введения дисперсных частиц в матричный расплав, перемешивания суспензии и заливки ее в литейную форму (см. патент WO 2004038050 А, опубл. 06.05.2004).Known improved composite material based on aluminum alloys containing 10 ... 40 vol. % dispersed particles B 4 C and obtained by introducing dispersed particles into the matrix melt, mixing the suspension and pouring it into the mold (see patent WO 2004038050 A, publ. 06.05.2004).
Известен композиционный материал на основе сплава системы Al-Mg-Mn, содержащий бор в количестве 0,5…10 масс. % и обладающий нейтронно-поглощающими свойствами, получаемый за счет введения дисперсных частиц бора или его соединений в матричный расплав с последующей прокаткой или ковкой литой заготовки при температуре 250…600°С или экструзией при температуре 400…550°С (см. патент GB 2361934 А, опубл. 01.03.2001).Known composite material based on an alloy of the Al-Mg-Mn system containing boron in an amount of 0.5 ... 10 mass. % and having neutron-absorbing properties obtained by introducing dispersed particles of boron or its compounds into a matrix melt, followed by rolling or forging a cast billet at a temperature of 250 ... 600 ° C or extrusion at a temperature of 400 ... 550 ° C (see GB 2361934 A, publ. 01.03.2001).
Известен литой алюмоматричный композиционный материал, содержащий 10…40 об. % В4С в виде дисперсных частиц и получаемый за счет введения дисперсных частиц в расплав, перемешивания и использования полученной суспензии в процессах литья (см. патент US 2006/0090872 А1, опубл. 04.05.2006).Known cast aluminum matrix composite material containing 10 ... 40 vol. % B 4 C in the form of dispersed particles and obtained by introducing dispersed particles into the melt, mixing and using the resulting suspension in casting processes (see patent US 2006/0090872 A1, publ. 04.05.2006).
Общим недостатком вышеприведенных материалов является использование соединений бора в качестве нейтронно-поглощающего компонента, менее эффективного, чем гадолиний, в сравнительно небольших количествах, а также отсутствие конкретных данных по нейтронно-поглощающим свойствам материалов.A common drawback of the above materials is the use of boron compounds as a neutron-absorbing component, less effective than gadolinium, in relatively small quantities, as well as the lack of specific data on the neutron-absorbing properties of materials.
Известен нейтронно-поглощающий сплав на основе нержавеющей стали, содержащий 0,1…4 масс. % гадолиния и нейтронно-поглощающий сплав на никелевой основе, содержащий 0.1…10 масс. % гадолиния, получаемые за счет введения гадолиния в расплавы, соответственно, нержавеющей стали и никелевого сплава (см. патент US 6730180 В1, опубл. 04.05.2004).Known neutron-absorbing alloy based on stainless steel, containing 0.1 ... 4 mass. % gadolinium and a neutron-absorbing nickel-based alloy containing 0.1 ... 10 mass. % gadolinium obtained by introducing gadolinium into the melts, respectively, stainless steel and Nickel alloy (see patent US 6730180 B1, publ. 04.05.2004).
Известен нейтронно-поглощающий сплав на основе нержавеющей стали, содержащий европий, самарий или диспрозий по отдельности или в сочетании с гадолинием в количествах около 3 масс. %, получаемый за счет введения вышеуказанных элементов-лантаноидов в расплав нержавеющей стали (см. патент US 3362813 А, опубл. 09.01.1968).Known neutron-absorbing alloy based on stainless steel containing europium, samarium or dysprosium individually or in combination with gadolinium in amounts of about 3 mass. % obtained by introducing the above elements-lanthanides in the stainless steel melt (see patent US 3362813 A, publ. 09.01.1968).
Известен состав и способ получения лигатуры, содержащей, в частности, 41…74 масс. % гадолиния, вводимой в расплавы жаростойких нейтронно-поглощающих сталей, применяемых в атомной энергетике (см. патент RU 2564803, опубл. 10.10.2015).A known composition and method of producing a master alloy containing, in particular, 41 ... 74 mass. % gadolinium introduced into the melts of heat-resistant neutron-absorbing steels used in nuclear energy (see patent RU 2564803, publ. 10.10.2015).
Материалы на основе сплавов железа и никеля уступают материалам на основе алюминия и алюминиевых сплавов по ряду существенных преимуществ: малый удельный вес, высокая удельная прочность, минимальные объемные изменения при воздействии жестких излучений, низкая температура плавления и пр.Materials based on iron and nickel alloys are inferior to materials based on aluminum and aluminum alloys in a number of significant advantages: low specific gravity, high specific strength, minimal volumetric changes due to hard radiation, low melting point, etc.
Известен способ получения композиционного материала, включающий расплавление алюминиевой основы и выдержку ее при определенной температуре, введение в расплав необходимого количества добавки в виде предварительно подогретого оксида металла, перемешивание расплава до равномерного распределения частиц добавки в расплавленном материале основы, охлаждение расплава (см. патент RU 2177047, опубл. 20.12.2001).A known method for producing a composite material, including melting the aluminum base and holding it at a certain temperature, introducing the necessary amount of the additive in the form of preheated metal oxide into the melt, mixing the melt until the particles of the additive are evenly distributed in the molten base material, cooling the melt (see patent RU 2177047 , published on December 20, 2001).
Недостатком этого способа является невозможность введения и равномерного распределения в объеме расплава вводимых тяжелых дисперсных частиц.The disadvantage of this method is the impossibility of introducing and uniform distribution in the melt volume of the introduced heavy dispersed particles.
Известен способ получения композиционных сплавов для использования в процессах тиксоформования (твердожидкая формовка) изделий, в котором для введения в металлические расплавы частиц нанометрических размеров в количестве 0,25…5,0 масс. %, расплав подвергается воздействию вибрации с частотой более 5 кГц (см. патент US 7509993 В1, опубл. 13.08.2005).A known method of producing composite alloys for use in the processes of thixoforming (solid-liquid molding) of products, in which for introducing into the metal melts particles of nanometric sizes in the amount of 0.25 ... 5.0 mass. %, the melt is exposed to vibration with a frequency of more than 5 kHz (see patent US 7509993 B1, publ. 13.08.2005).
Недостатком данного способа получения композитов является введение нанопорошков непосредственно на поверхность расплава или вглубь его без их предварительной подготовки, что усложняет процесс равномерного замешивания, деагломерации и равномерного распределения наночастиц в расплав, а также ограничения по использованию только высокочастотной (более 5 кГц) обработки расплава.The disadvantage of this method of producing composites is the introduction of nanopowders directly on the surface of the melt or deep into it without their preliminary preparation, which complicates the process of uniform mixing, deagglomeration and uniform distribution of nanoparticles into the melt, as well as restrictions on the use of only high-frequency (more than 5 kHz) melt processing.
Ближайшим аналогом заявленного нейтронно-поглощающего алюмоматричного композитного материала является композит на основе алюминиевых сплавов, где в качестве нейтронно-поглощающего компонента введены 2…25 масс. % соединений бора, в частности карбида бора. Данный материал получается с использованием технологии порошковой металлургии. При этом использовано максимальное, по сравнению с другими опубликованными материалами, содержание карбида бора и приводятся конкретные данные по радиационно-защитным свойствам композита (см. патент RU 2509818, опубл. 20.03.2014).The closest analogue of the claimed neutron-absorbing aluminomatric composite material is a composite based on aluminum alloys, where 2 ... 25 masses are introduced as a neutron-absorbing component. % boron compounds, in particular boron carbide. This material is obtained using powder metallurgy technology. In this case, the maximum boron carbide content was used, compared with other published materials, and specific data on the radiation-protective properties of the composite are given (see patent RU 2509818, publ. March 20, 2014).
Недостатком такого материала является низкий уровень нейтронно-поглощающих свойств по сравнению с предлагаемым материалом. К недостаткам способа получения материала можно отнести все недостатки, присущие технологиям порошковой металлургии по сравнению с жидкофазными технологиями (ограничение изделий по массе, габаритам, сложности внутренних полостей и др.).The disadvantage of this material is the low level of neutron-absorbing properties compared with the proposed material. The disadvantages of the method of obtaining the material include all the disadvantages inherent in powder metallurgy technologies in comparison with liquid-phase technologies (limiting products by weight, size, complexity of internal cavities, etc.).
Особенностью введения «тяжелых» тугоплавких дисперсных частиц, в частности соединений гадолиния, в качестве наполнителя в алюминиевых сплавах является то, что плотность этих частиц выше плотности алюминиевых расплавов. Так, плотность оксида гадолиния составляет 7,865 г/см3, в то время как плотность алюминиевых сплавов не превышает, как правило, 3,0 г/см3. Поэтому известные методы введения дисперсных частиц в расплавы алюминия или его сплавов неприемлемы для "тяжелых" частиц.A feature of introducing “heavy” refractory dispersed particles, in particular gadolinium compounds, as a filler in aluminum alloys is that the density of these particles is higher than the density of aluminum melts. So, the density of gadolinium oxide is 7.865 g / cm 3 , while the density of aluminum alloys does not exceed, as a rule, 3.0 g / cm 3 . Therefore, the known methods of introducing dispersed particles into molten aluminum or its alloys are unacceptable for "heavy" particles.
Среднее значение сечения захвата тепловых нейтронов у естественного гадолиния составляет 46617 барн (у Gd157=242000 барн), в то время как для естественного бора указанное значение составляет 757 барн (см. Таблицы физических величин. Справочник, под редакцией И.К. Кикоина, Атомиздат Москва - 1996 г., 911 стр.). Такое высокое значение сечения захвата делает гадолиний более эффективным поглощающим элементом даже с учетом его существенно большей атомной массы (157,2) в сравнении с бором (10,81). При содержании 1,0 масс. % Gd2O3 (ост. Al) его атомная доля составляет 0,15%. При таком же массовом содержании В4С его атомная доля составляет 2%, однако нейтронно-защитные свойства атома гадолиния более чем в 60 раз превышают аналогичные свойства атома бора.The average value of the thermal neutron capture cross section for natural gadolinium is 46617 barns (for Gd 157 = 242000 barns), while for natural boron this value is 757 barns (see Tables of Physical Quantities. Reference, edited by I.K. Kikoin, Atomizdat Moscow - 1996, 911 p.). Such a high capture cross section makes gadolinium a more efficient absorbing element, even taking into account its significantly larger atomic mass (157.2) in comparison with boron (10.81). With a content of 1.0 mass. % Gd 2 O 3 (remainder Al) its atomic fraction is 0.15%. At the same mass content of B 4 C, its atomic fraction is 2%, however, the neutron-protective properties of the gadolinium atom are more than 60 times higher than the similar properties of the boron atom.
На нейтронно-поглощающие свойства материалов влияет главным образом количество (атомные проценты) нейтронно-поглощающего элемента, независимо от состояния (соединение, чистый элемент), в котором он вводится.The neutron-absorbing properties of materials are mainly affected by the amount (atomic percent) of the neutron-absorbing element, regardless of the state (compound, pure element) in which it is introduced.
Техническим результатом, на решение которого направлено предложенная группа изобретений, является создание нового класса алюмоматричных радиационно-защитных материалов, по своим нейтронно-поглощающим свойствам превышающих борсодержащие алюмоматричные материалы, а по литейным свойствам обеспечивающие возможность изготовления из них изделий с использованием жидкофазных технологий, а также равномерное распределение дисперсных гадолинийсодержащих частиц в алюмоматричном расплаве.The technical result, to which the proposed group of inventions is directed, is the creation of a new class of aluminomatric radiation-protective materials that, in their neutron-absorbing properties, exceed the boron-containing aluminomatric materials, and in terms of casting properties, which make it possible to manufacture products from them using liquid-phase technologies, as well as uniform distribution of dispersed gadolinium-containing particles in an aluminomatric melt.
Технический результат решается за счет введения гадолиния или его соединений в расплавы алюминия или его сплавов. Введение тугоплавких соединений гадолиния в виде дисперсных частиц обеспечивает композиту не только повышенные нейтронно-поглощающие свойства, но и ряд дополнительных специальных свойств, присущих этому типу композитов, в частности износостойкость и жаропрочность.The technical result is solved by introducing gadolinium or its compounds into molten aluminum or its alloys. The introduction of refractory gadolinium compounds in the form of dispersed particles provides the composite not only with enhanced neutron-absorbing properties, but also with a number of additional special properties inherent to this type of composites, in particular, wear resistance and heat resistance.
Данных об использовании лантаноидов и их соединений, в частности гадолиния, для получения нейтронно-поглощающих композитных материалов на основе алюминия и алюминиевых сплавов в уровне техники не обнаружено.No data were found on the use of lanthanides and their compounds, in particular gadolinium, for producing neutron-absorbing composite materials based on aluminum and aluminum alloys.
Заявленный нейтронно-поглощающий алюмоматричный композиционный материал на основе алюминия или литейных алюминиевых сплавов или деформируемых алюминиевых сплавов, характеризуется тем, что в качестве нейтронно-поглощающего компонента используется гадолиний в количестве 1-10 масс. %.The claimed neutron-absorbing aluminomatrix composite material based on aluminum or cast aluminum alloys or wrought aluminum alloys, characterized in that gadolinium is used as a neutron-absorbing component in an amount of 1-10 mass. %
Нижний предел содержания гадолиния обусловлен необходимостью обеспечения в предложенном материале уровня нейтронно-поглощающих свойств, превышающих свойства борсодержащих алюмоматричных композитов, и минимизации стоимости сплавов. Верхний уровень содержания гадолиния - определен условием протекания при температуре 645°С и 10 масс. % (2 ат. %) гадолиния эвтектического превращения Ж↔Al+Al3Gd. В заэвтектическом сплаве резко повышается температура ликвидус, ухудшаются его литейные свойства.The lower limit of the gadolinium content is due to the need to ensure the level of neutron-absorbing properties in the proposed material that exceed the properties of boron-containing aluminomatrix composites and to minimize the cost of alloys. The upper level of gadolinium content is determined by the flow condition at a temperature of 645 ° C and 10 mass. % (2 at.%) Gadolinium of the eutectic transformation Ж↔Al + Al3Gd. In a hypereutectic alloy, the liquidus temperature rises sharply, its casting properties deteriorate.
Жидкофазные технологии (ЖФТ) получения металломатричных композитов, в отличие от методов порошковой металлургии (ПМ), обеспечивают получение заготовок и изделий в широком диапазоне массы, габаритов, сложности наружного контура и внутренних полостей. Необходимые свойства реализуют за счет внесения дисперсных тугоплавких частиц, предельно допустимые концентрации которых определяются ограничениями по уровню технологических свойств суспензий, механических и специальных свойств композитов в готовых изделиях. При внесении дисперсных частиц в расплав извне жидкофазная технология предполагает, как правило, механическое замешивание дисперсных частиц в расплав. Данное замешивание не эффективно для тяжелых частиц с плотностью, значительно превышающей плотность расплава, из-за осаждения частиц на дно тигля и невозможности их равномерного распределения в объеме расплава. Использование частиц нанометрических размеров требует принятия специальных мер, обеспечивающих их введение в расплав и препятствующих их агломерированию.Liquid-phase technologies (LFT) for producing metal-matrix composites, in contrast to powder metallurgy (PM) methods, provide blanks and products in a wide range of mass, dimensions, complexity of the outer contour and internal cavities. The necessary properties are realized by introducing dispersed refractory particles, the maximum permissible concentrations of which are determined by restrictions on the level of technological properties of suspensions, mechanical and special properties of composites in finished products. When dispersed particles are introduced into the melt from the outside, the liquid-phase technology usually involves mechanical mixing of the dispersed particles into the melt. This mixing is not effective for heavy particles with a density significantly higher than the melt density, due to the deposition of particles on the bottom of the crucible and the impossibility of their uniform distribution in the volume of the melt. The use of particles of nanometric sizes requires the adoption of special measures to ensure their introduction into the melt and prevent their agglomeration.
Для устранения вышеуказанных недостатков известных решений, предлагается использовать комбинированный способ получения композитов, включающий технологии порошковой металлургии и жидкофазные технологии (литье).To eliminate the above disadvantages of the known solutions, it is proposed to use a combined method for producing composites, including powder metallurgy technologies and liquid-phase technologies (casting).
Предложенный способ получения нейтронно-поглощающего алюмоматричного композиционного материала, характеризуется тем, что введение дисперсных частиц гадолиния и равномерное распределение в алюмоматричном расплаве дисперсных частиц гадолиния, чья плотность выше плотности расплава, осуществляется комплексным использованием методов порошковой металлургии и жидкофазных технологий.The proposed method for producing a neutron-absorbing aluminomatric composite material, characterized in that the introduction of dispersed gadolinium particles and uniform distribution in the aluminomatrix melt of dispersed gadolinium particles, whose density is higher than the melt density, is carried out by a complex use of powder metallurgy and liquid-phase technologies.
Способ получения нейтронно-поглощающего алюмоматричного композиционного материала в первом частном случае может включать следующие операции:A method for producing a neutron-absorbing aluminomatric composite material in the first particular case may include the following operations:
- перемешивание смеси стружки и/или гранул алюмоматричного сплава совместно с дисперсными частицами соединений гадолиния;- mixing a mixture of chips and / or granules of an aluminomatric alloy together with dispersed particles of gadolinium compounds;
- холодное прессование полученного премикса для получения компактных заготовок;- cold pressing of the obtained premix to obtain compact blanks;
- нагрев заготовок в тигле плавильной печи до температуры, превышающей температуру плавления алюмоматричного сплава;- heating the workpieces in the crucible of the melting furnace to a temperature exceeding the melting temperature of the aluminomatric alloy;
- перемешивание компаунда за счет внешнего воздействия до появления однородной суспензии и равномерного распределения дисперсных частиц соединений гадолиния в объеме алюмоматричного расплава;- mixing of the compound due to external action until a homogeneous suspension and uniform distribution of dispersed particles of gadolinium compounds in the volume of the aluminomatric melt;
- охлаждение суспензии и получение литой заготовки.- cooling the suspension and obtaining a cast billet.
Способ получения нейтронно-поглощающего алюмоматричного композиционного материала во втором частном случае может включать следующие операции:A method for producing a neutron-absorbing aluminomatric composite material in the second particular case may include the following operations:
- механолегирование смеси стружки и/или гранул алюмоматричного сплава в высокоэнергетической мельнице совместно с дисперсными частицами соединений гадолиния, до получения порошкового материала, в результате чего происходит внедрение дисперсных частиц гадолиния в частицы алюмоматричного сплава;- mechanoalloying a mixture of chips and / or granules of an aluminomatric alloy in a high-energy mill together with dispersed particles of gadolinium compounds to obtain a powder material, as a result of which dispersed particles of gadolinium are introduced into particles of an aluminomatric alloy;
- холодное прессование полученного порошкового материала для получения компактных заготовок;- cold pressing of the obtained powder material to obtain compact blanks;
- нагрев заготовок в тигле плавильной печи до температуры, превышающей температуру плавления алюмоматричного сплава;- heating the workpieces in the crucible of the melting furnace to a temperature exceeding the melting temperature of the aluminomatric alloy;
- при появлении на поверхности заготовок капель жидкой фазы производят перемешивание компаунда за счет внешнего воздействия до появления однородной суспензии и равномерного распределения дисперсных частиц гадолиния в объеме алюмоматричного расплава;- when droplets of a liquid phase appear on the surface of the preforms, the compound is mixed due to external action until a homogeneous suspension and uniform distribution of dispersed gadolinium particles in the volume of the aluminomatric melt;
- охлаждение суспензии и получение литой заготовки.- cooling the suspension and obtaining a cast billet.
Способ получения нейтронно-поглощающего алюмоматричного композиционного материала в третьем частном случае может включать следующие операции:A method for producing a neutron-absorbing aluminomatrix composite material in the third particular case may include the following operations:
- механолегирование смеси стружки и/или гранул алюмоматричного сплава в высокоэнергетической мельнице совместно с дисперсными частицами соединений гадолиния до получения порошкового материала, в результате чего происходит внедрение дисперсных частиц соединений гадолиния в частицы алюмоматричного сплава;- mechanoalloying a mixture of chips and / or granules of an aluminomatric alloy in a high-energy mill together with dispersed particles of gadolinium compounds to obtain a powder material, as a result of which dispersed particles of gadolinium compounds are introduced into particles of an aluminomatric alloy;
- расплавление и перегрев алюмоматричного сплава до температуры, превышающей его температуру плавления;- melting and overheating of the aluminum matrix alloy to a temperature exceeding its melting temperature;
- введение полученного порошкового материала в алюмоматричный расплав и перемешивание суспензии;- introducing the obtained powder material into the aluminomatric melt and mixing the suspension;
- охлаждение суспензии и получение литой заготовки.- cooling the suspension and obtaining a cast billet.
Способ получения нейтронно-поглощающего алюмоматричного композиционного материала в четвертом частном случае может включать следующие операции:A method for producing a neutron-absorbing aluminomatrix composite material in the fourth particular case may include the following operations:
- механолегирование смеси стружки и/или гранул алюмоматричного сплава в высокоэнергетической мельнице совместно с нанодисперсными частицами соединений гадолиния, до получения порошкового материала, в результате чего происходит внедрение нанодисперсных частиц гадолиния в частицы алюмоматричного сплава;- mechano-alloying a mixture of chips and / or granules of an aluminomatric alloy in a high-energy mill together with nanodispersed particles of gadolinium compounds to obtain a powder material, resulting in the introduction of nanodispersed particles of gadolinium into particles of an aluminomatric alloy;
- расплавление и перегрев алюмоматричного сплава до температуры, превышающей его температуру плавления;- melting and overheating of the aluminum matrix alloy to a temperature exceeding its melting temperature;
- введение полученного порошкового материала в алюмоматричный расплав и ультразвуковая обработка суспензии для деагломерация нанодисперсных частиц соединений гадолиния, и их равномерного распределения в алюмоматричном расплаве;- introduction of the obtained powder material into the aluminomatric melt and ultrasonic treatment of the suspension for deagglomeration of nanodispersed particles of gadolinium compounds, and their uniform distribution in the aluminomatric melt;
- охлаждение суспензии и получение литой заготовки.- cooling the suspension and obtaining a cast billet.
Внешнее воздействие может представлять собой механическое перемешивание, вибрационное перемешивание, ультразвуковое перемешивание, магнитогидродинамическое перемешивание.The external action can be mechanical mixing, vibrational mixing, ultrasonic mixing, magnetohydrodynamic mixing.
Высокоэнергетическая мельница представляет собой аттритор.A high-energy mill is an attritor.
Гадолиний может вводиться в алюмоматричный сплав, в виде тугоплавких дисперсных соединений с размерами частиц от 10 нм до 100 мкм.Gadolinium can be introduced into the aluminum matrix alloy, in the form of refractory dispersed compounds with particle sizes from 10 nm to 100 microns.
Гадолиний может вводиться в алюмоматричный сплав в виде оксида гадолиния.Gadolinium can be introduced into the aluminum matrix alloy in the form of gadolinium oxide.
Гадолиний может вводиться в матричный сплав, находящийся в жидком состоянии, в виде чистого элемента или высокопроцентной алюмоматричной лигатуры.Gadolinium can be introduced into the matrix alloy, which is in a liquid state, in the form of a pure element or a high-percentage aluminomatric ligature.
Гадолиний в чистом виде или в виде высокопроцентной алюмоматричной лигатуры может вводится в матричный сплав при температуре, на 100-150°С, превышающей его температуру ликвидус.Pure gadolinium or in the form of a high-percentage aluminomatric ligature can be introduced into the matrix alloy at a temperature of 100-150 ° C above its liquidus temperature.
Полученный материал может быть использован:The resulting material can be used:
- в жидком состоянии: для гравитационной заливки в литейные формы при получении фасонных отливок; для получении заготовок и проката при полунепрерывном литье и бесслитковой прокатке;- in a liquid state: for gravitational pouring into foundry molds upon receipt of shaped castings; for the preparation of blanks and rolled products during semi-continuous casting and continuous rolling;
- в жидко-твердом состоянии при получении отливок методами жидко-твердой формовки (тиксолитье, тиксоштамповка);- in a liquid-solid state upon receipt of castings by liquid-solid molding methods (thixolite, thixostamping);
- в твердом состоянии в качестве шихтовой заготовки или заготовки высокопроцентной лигатуры при последующих плавках и получении фасонных отливок, в качестве заготовки для последующей пластической деформации.- in the solid state as a billet stock or a blank of high percentage ligature during subsequent melting and obtaining shaped castings, as a blank for subsequent plastic deformation.
Группа заявленных изобретений соответствует всем критериям патентоспособности изобретения.The group of claimed inventions meets all the criteria for patentability of an invention.
Примеры реализации предмета изобретения.Examples of the implementation of the subject invention.
Пример 1.Example 1
В качестве матричного сплава использовали алюминиевый сплав АК8М (состав, масс. %: 8,383Si; 1,358Cu; 0,603Mg; 0,859Mn; 0,13Ti; 0,367Fe; 0,129Zn, 0,06Zr).The matrix alloy was AK8M aluminum alloy (composition, wt%: 8.383Si; 1.358Cu; 0.603Mg; 0.859Mn; 0.13Ti; 0.367Fe; 0.129Zn, 0.06Zr).
Стружку указанного сплава помещали в вибрационную мельницу совместно с оксидом гадолиния преимущественно фракции 2,5 мкм в количестве 5 масс. %. Осуществляли размол и перемешивание в течение 5 минут. На выходе из мельницы получался порошок в виде частиц сплава осколочной формы размерами до 500 мкм с внедренными частицами оксидов гадолиния. Далее осуществляли прессование полученного порошкового материала. Холоднопрессованные цилиндрические заготовки различной толщины имели массу от 30 до 40 г. Далее производили плавление заготовок в печи с защитной атмосферой (Ar). В заготовках даже при температуре до 900°С (сплав АК8М имел Тликв=603°С) жидкая фаза визуально не обнаруживалась. Причиной этого являлось наличие в каждой частице компаунда оболочки из оксида алюминия, внутри которой находился расплав и толщина которой нарастала с повышением температуры за счет кислорода, находящегося в расплаве внутри капсул.Chips of the indicated alloy were placed in a vibration mill together with gadolinium oxide of predominantly 2.5 μm fraction in an amount of 5 mass. % Milling and stirring were carried out for 5 minutes. At the outlet of the mill, a powder was obtained in the form of particles of an alloy of fragmentation form with sizes up to 500 μm with embedded particles of gadolinium oxides. Then, the obtained powder material was pressed. Cold-pressed cylindrical billets of various thicknesses had a mass of 30 to 40 g. Further, the billets were melted in a furnace with a protective atmosphere (Ar). The workpieces even at temperatures up to 900 ° C (AK8M alloy had Licv T = 603 ° C) liquid phase is not detectable visually. The reason for this was the presence in each particle of the compound of a shell of aluminum oxide, inside of which there was a melt and the thickness of which increased with increasing temperature due to oxygen located in the melt inside the capsules.
Нагрев до температуры 670°С приводил к появлению на поверхности заготовки капель жидкого металла (см. фиг. 1). Заготовка при этом теряла прочность и при механическом перемешивании появлялась непрерывная жидкая фаза, заполняющая объем тигля. Извлеченный из тигля слиток визуально был однородным. Количественный металлографический (оптический микроскоп МЕТАМ ЛВ-41 с программным обеспечением ImageExpertPro3) и рентгеноструктурный ("SUPRA-40-VP" с системой микроанализа "Oxford Instrumtnt INCAx-act") анализы показали достаточно равномерное распределение гадолиния в композите.Heating to a temperature of 670 ° C led to the appearance on the surface of the workpiece drops of liquid metal (see Fig. 1). In this case, the billet lost its strength and, with mechanical stirring, a continuous liquid phase appeared, filling the volume of the crucible. The ingot extracted from the crucible was visually uniform. Quantitative metallographic (optical microscope METAM LV-41 with ImageExpertPro3 software) and X-ray diffraction ("SUPRA-40-VP" with the Oxford Instrumtnt INCAx-act microanalysis system) analyzes showed a fairly uniform distribution of gadolinium in the composite.
Полученные холоднопрессованные заготовки были использованы в качестве лигатуры при введении дисперсных частиц оксида гадолиния в расплав. Заготовка с 5% оксида гадолиния (40 г) нагревалась в печи совместно с удвоенным количеством матричного сплава до температуры 670°С. После описанной выше процедуры механического воздействия пленки оксида алюминия на частицах заготовки разрушались. В результате получен композит, содержащий 1,5 масс. % гадолиния с равномерным распределением гадолиния в объеме композита (см. фиг. 2, на которой показано распределения гадолиния в композите АК8М + 1,8 масс. % Gd2O3).The obtained cold-pressed blanks were used as a master alloy for introducing dispersed gadolinium oxide particles into the melt. A preform with 5% gadolinium oxide (40 g) was heated in a furnace together with twice the amount of matrix alloy to a temperature of 670 ° C. After the above procedure of mechanical action of the film of aluminum oxide on the particles of the workpiece were destroyed. The result is a composite containing 1.5 mass. % gadolinium with a uniform distribution of gadolinium in the volume of the composite (see Fig. 2, which shows the distribution of gadolinium in the composite AK8M + 1.8 wt.% Gd 2 O 3 ).
Сравнительная оценка нейтронно-поглощающих свойств алюмоматричного композиционного и материала, взятого в качестве ближайшего аналога (прототипа) произведена в АО «Институт реакторных материалов». Для оценки нейтронно-поглощающих свойств разработанного композита рассчитывали коэффициент пропускания нейтронного пучка K исследуемым образцом, определяемый из соотношения:A comparative assessment of the neutron-absorbing properties of the aluminomatrix composite and the material taken as the closest analogue (prototype) was made at JSC Institute of Reactor Materials. To assess the neutron-absorbing properties of the developed composite, the transmittance of the neutron beam K was calculated by the studied sample, determined from the ratio:
где J0 - нейтронный поток, падающий на пластину, J - нейтронный поток, прошедший сквозь пластину.where J 0 is the neutron flux incident on the plate, J is the neutron flux passing through the plate.
Полученные результаты сравнивались с результатами, представленными для алюмоматричного композита прототипа, содержащего 25 масс. % карбида бора. Нейтронный пучок с энергией 0,025 эВ в первом случае и 0,098 эВ - во втором, выходящий из горизонтального канала, падает на пластину из алюмоматричного композита толщиной 0,4 см.The results were compared with the results presented for aluminomatically composite prototype containing 25 mass. % boron carbide. A neutron beam with an energy of 0.025 eV in the first case and 0.098 eV in the second, emerging from the horizontal channel, falls onto a wafer of a 0.4 cm thick aluminomatrix composite.
Значения коэффициента пропускания нейтронного пучка для двух алюмоматричных композитов представлены в таблице:The values of the neutron beam transmittance for two aluminomatrix composites are presented in the table:
Таким образом, заявленный алюмоматричный композиционный материал по нейтронно-поглощающим свойствам превосходит прототип.Thus, the claimed aluminomatrix composite material surpasses the prototype in neutron-absorbing properties.
Пример 2.Example 2
В тигель печи, нагретый до 300°С, поместили измельченный гадолиний марки ГдМ-3 (98,21 масс. % Gd, ТУ 48-4-210-72) и залили предварительно полученным в печи с защитной атмосферой (Ar) расплавом гранулированного технического алюминия. Выдержка при температуре 760°С в защитной среде в течение 45 мин привела к полному растворению гадолиния. Получили доэвтектический сплав алюминия с 1,8 масс. % гадолиния.In a crucible of a furnace heated to 300 ° C, crushed gadolinium of the GdM-3 grade (98.21 wt.% Gd, TU 48-4-210-72) was placed and the granulated technical melt preliminarily obtained in a furnace with a protective atmosphere (Ar) aluminum. Exposure at a temperature of 760 ° C in a protective environment for 45 min led to the complete dissolution of gadolinium. Got a pre-eutectic alloy of aluminum with 1.8 mass. % gadolinium.
Claims (28)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120375A RU2679020C2 (en) | 2017-06-09 | 2017-06-09 | Neutron-absorbing aluminium matrix composite material, containing gadolini, and method of its obtaining |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120375A RU2679020C2 (en) | 2017-06-09 | 2017-06-09 | Neutron-absorbing aluminium matrix composite material, containing gadolini, and method of its obtaining |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017120375A RU2017120375A (en) | 2018-12-10 |
| RU2017120375A3 RU2017120375A3 (en) | 2018-12-10 |
| RU2679020C2 true RU2679020C2 (en) | 2019-02-05 |
Family
ID=64576936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017120375A RU2679020C2 (en) | 2017-06-09 | 2017-06-09 | Neutron-absorbing aluminium matrix composite material, containing gadolini, and method of its obtaining |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2679020C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2768800C1 (en) * | 2021-08-24 | 2022-03-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный горный университет» | Method for producing alumina-matrix composite materials |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005024569A (en) * | 2000-12-21 | 2005-01-27 | Toyo Aluminium Kk | Aluminum alloy powder for neutron absorption material |
| EP1172449B1 (en) * | 2000-07-12 | 2005-08-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Aluminum composite material, aluminum composite powder and its manufacturing method and manufacturing method for spent fuel storage member. |
| US20080050270A1 (en) * | 2004-04-22 | 2008-02-28 | Xiao-Guang Chen | Neutron Absorption Effectiveness for Boron Content Aluminum Materials |
| RU2509818C1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-03-20 | Открытое акционерное общество "Инженерно-маркетинговый центр Концерна "Вега" ОАО "ИМЦ Концерна "Вега" | Method of making composite material |
| CN106583708A (en) * | 2016-12-23 | 2017-04-26 | 太原理工大学 | Preparation method of laminated gradient neutron absorbing material |
-
2017
- 2017-06-09 RU RU2017120375A patent/RU2679020C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1172449B1 (en) * | 2000-07-12 | 2005-08-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Aluminum composite material, aluminum composite powder and its manufacturing method and manufacturing method for spent fuel storage member. |
| JP2005024569A (en) * | 2000-12-21 | 2005-01-27 | Toyo Aluminium Kk | Aluminum alloy powder for neutron absorption material |
| US20080050270A1 (en) * | 2004-04-22 | 2008-02-28 | Xiao-Guang Chen | Neutron Absorption Effectiveness for Boron Content Aluminum Materials |
| RU2509818C1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-03-20 | Открытое акционерное общество "Инженерно-маркетинговый центр Концерна "Вега" ОАО "ИМЦ Концерна "Вега" | Method of making composite material |
| CN106583708A (en) * | 2016-12-23 | 2017-04-26 | 太原理工大学 | Preparation method of laminated gradient neutron absorbing material |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2768800C1 (en) * | 2021-08-24 | 2022-03-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный горный университет» | Method for producing alumina-matrix composite materials |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017120375A (en) | 2018-12-10 |
| RU2017120375A3 (en) | 2018-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2563444C (en) | Improved neutron absorption effectiveness for boron content aluminum materials | |
| US20170120393A1 (en) | Aluminum alloy products, and methods of making the same | |
| TWI431140B (en) | Method for manufacturing sputtering standard materials for aluminum - based alloys | |
| BR112015032930B1 (en) | parts manufacturing process | |
| CN101594952A (en) | Atomizing micromicron composite aluminum alloy and method thereof | |
| JP2019123941A (en) | Aluminum alloy composite with improved elevated temperature mechanical properties | |
| EP2295609A1 (en) | Direct extrusion of shapes with L12 aluminum alloys | |
| EP2325342B1 (en) | Hot compaction and extrusion of L12 aluminum alloys | |
| JP2024045169A (en) | High-strength aluminum alloy for additive manufacturing of 3D bodies | |
| JP2007040914A (en) | Aluminum powder alloy composite for absorbing neutron, manufacturing method therefor, and basket manufactured using the same | |
| CN107636182A (en) | Radiation shield composition and preparation method thereof | |
| JP2021508782A (en) | Use in additional manufacturing of aluminum-containing alloys | |
| US4518441A (en) | Method of producing metal alloys with high modulus of elasticity | |
| RU2679020C2 (en) | Neutron-absorbing aluminium matrix composite material, containing gadolini, and method of its obtaining | |
| US7297310B1 (en) | Manufacturing method for aluminum matrix nanocomposite | |
| US4865645A (en) | Nuclear radiation metallic absorber | |
| RU2509818C1 (en) | Method of making composite material | |
| JP6811768B2 (en) | Composite material with improved mechanical properties at high temperatures | |
| RU2590429C1 (en) | Production of boron-bearing metal-matrix composite based on aluminium sheet | |
| Ahmadkhaniha et al. | Mechanical alloying by friction stir processing | |
| JP2022122462A (en) | Carbon-fixed carbon steel powder | |
| Ramesh | Structure-Process-Property Relationships for LENS® and SLM Processed AlSi10Mg Alloys and the Effect of Heat Treatment | |
| Bagliuk et al. | Sintered Al–Si–Ni Alloy: Structure and Properties. I. Powder Obtaining | |
| Veeranjaneyulu et al. | Enhancing the Mechanical Properties of AZ31D Alloy by Reinforcing Nanosilicon Carbide/Graphite | |
| Masikane | Investigation into the microstructure and tensile properties of unalloyed titanium and Ti-6Al-4V alloy produced by powder metallurgy, casting and layered manufacturing |