湖北多功能鋁碳化硼量大從優(yōu)

來源: 發(fā)布時間:2021-11-26

由于電子和光學(xué)儀器的封裝材料和散熱片等電子器件的應(yīng)用條件比較苛刻,需要再高溫情況下游較好的尺寸穩(wěn)定性,較低的密度和優(yōu)良的導(dǎo)熱導(dǎo)電性。B4C/Al復(fù)合材料具備這些特性,因此也被考慮作為這些領(lǐng)域原有材料的比較好替代材料。

一定含量的B4C/Al復(fù)合材料在***領(lǐng)域也極具潛力。其兼具金屬和陶瓷的雙重優(yōu)勢,并且可根據(jù)不同需求來設(shè)計其組分配比,用于裝甲防護(hù)等。綜上,B4C/Al復(fù)合材料在航空航天、交通運(yùn)輸、核電及***領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,特別是在核電領(lǐng)域。隨著我國核電行業(yè)的發(fā)展和乏燃料運(yùn)輸儲存自主國產(chǎn)化的需求,B4C/Al復(fù)合材料會因其優(yōu)異的性能而越來越受關(guān)注。 近年來,碳化硼-鋁研究較為***,鋁來源***,價格便宜,與碳化硼復(fù)合后具有輕質(zhì)、**、高韌的特點(diǎn)。湖北多功能鋁碳化硼量大從優(yōu)

在熱壓燒結(jié)過程中致密化的三種連續(xù)機(jī)制:

粒子重排,開口氣孔率降低,閉口氣孔率保持不變(溫度范圍:1800~1950℃);塑性流動,導(dǎo)致開口氣孔率的關(guān)閉,而不會對閉口氣孔產(chǎn)生***影響(1950~2100℃);熱壓結(jié)束時的體積擴(kuò)散和氣孔消除(2100~2200℃)。

此外,為了降低燒結(jié)溫度和表面能、提高碳化硼陶瓷的綜合性能,必須加入添加劑來促進(jìn)碳化硼的熱壓燒結(jié)。添加劑包括燒結(jié)助劑或第二相反應(yīng)燒結(jié),在高溫高壓條件下,可以促進(jìn)燒結(jié),控制晶粒長大,提高力學(xué)性能,獲得高致密度、高性能的碳化硼陶瓷產(chǎn)品。 廣東好的鋁碳化硼產(chǎn)品介紹一定含量的B4C/Al復(fù)合材料在***領(lǐng)域也極具潛力。

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(chǎn)生晶格畸變,起到活化作用,**終達(dá)到幫助熱壓或者無壓燒結(jié)致密化的效果。較大量(≥15-45%)的添加于重結(jié)晶碳化硅陶瓷,還能進(jìn)一步起到提高碳化硅陶瓷防彈性能、強(qiáng)度及耐磨性能的效果。這是碳化硼粉體作為助劑**常見的應(yīng)用形式之一。碳化硼/鋁基復(fù)合材料還在核反應(yīng)堆及核廢料處理領(lǐng)域有著重要的應(yīng)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。

因此,碳化硼陶瓷的燒結(jié)工藝要盡量利用反應(yīng)過程中的化學(xué)驅(qū)動力、微裂紋增韌等作用來達(dá)到既能降低碳化硼的燒結(jié)溫度又能提高制品的綜合性能的效果。陶瓷致密度越高,陶瓷晶粒越細(xì),陶瓷整體的硬度就越高。而要想提高陶瓷材料的斷裂韌性,可以從細(xì)化晶粒、提高結(jié)構(gòu)均勻性、減少缺陷尺寸等方面入手,其增韌機(jī)制有相變增韌、纖維補(bǔ)強(qiáng)增韌、顆粒彌散增韌。撞擊產(chǎn)生后,在拉伸載荷作用下,斷裂首先發(fā)生在非均質(zhì)處如孔隙和晶界上。因此,為使微觀應(yīng)力集中降低到**小程度,防彈陶瓷應(yīng)當(dāng)是孔隙率低(達(dá)理論密度值的99%)和細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)的高質(zhì)量陶瓷。杭州陶飛侖采用真空壓力浸滲法,可制備碳化硼體積分?jǐn)?shù)高達(dá)75%的鋁碳化硼復(fù)合材料。

所研制的復(fù)合材料的特點(diǎn)是:B4C顆粒的平均粒度在亞微米范圍內(nèi),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(jié)合等。17vol %B4Cp/AI6061的屈服強(qiáng)度為415MPa,抗拉強(qiáng)度為470MPa,比常規(guī)粉末冶金法復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別提高69%和70%;23vol% B4Cp/Al2024復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度可達(dá)560MPa以上,彈性模量高達(dá)126GPa,這些性能數(shù)值已接近或達(dá)到國外先進(jìn)水平。本項目開發(fā)的復(fù)合材料制各技術(shù)成功地解決了顆粒分布均勻性和界面結(jié)合問題,可制備出高性能、高質(zhì)量的復(fù)合材料,采用該技術(shù)可制備和開發(fā)出結(jié)構(gòu)級、儀表級和光學(xué)級復(fù)合材料零部件,在航空、航天、**領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。B4C/Al能應(yīng)用在液壓制動器缸體。江蘇鋁碳化硼設(shè)計

碳化硼中硼元素大的中子吸收截面,是吸收熱中子能力很強(qiáng)的元素之一。湖北多功能鋁碳化硼量大從優(yōu)

三、碳化硼(B4C)中子吸收材料B4C作為一種重要的快堆中子吸收材料,主要具有以下優(yōu)點(diǎn):√B4C中10B的中子吸收截面高,*次于Gd、Sm、Eu等稀土元素√吸收能譜寬√價格低、原料來源豐富√吸收中子后沒有強(qiáng)的γ射線二次輻射,從而廢料易于處理。所以,綜合考慮各種因素和成本,B4C材料成為快中子增殖堆中優(yōu)先的吸收材料。

四、B4C材料在核反應(yīng)堆中的具體應(yīng)用1、控制棒B4C控制棒(圖2),B4C熔點(diǎn)2450℃,密度2490kg/m3,不受酸和堿的侵蝕。在沸水堆中,常用B4C粉末包以不銹鋼制成十字型控制棒,而在快中子堆中,則常用B4C燒結(jié)塊包以不銹鋼做成棒組件。由于硼受輻照后產(chǎn)生氦,所以這種控制件要考慮棒的腫脹問題。 湖北多功能鋁碳化硼量大從優(yōu)

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