福建優(yōu)勢(shì)鋁碳化硼常見(jiàn)問(wèn)題

硼10對(duì)中子的吸收截面大，是中子吸收的重要核素，所以作為中子吸收材料此種功能材料，對(duì)于碳化硼的要求主要就集中在成分核硼10同位素含量；此外，碳化硼粉末的力度核力度分布對(duì)于成品的中子吸收能力，對(duì)于制備工藝的影響也是很大的，所以是必須檢驗(yàn)的項(xiàng)目。碳化硼目前沒(méi)有合適國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其成分有要求，檢驗(yàn)方法也沒(méi)有合適的標(biāo)準(zhǔn)，一般按照ASTM C750要求檢查相應(yīng)成分、并檢查硼10同位素的含量，檢測(cè)方法按照ASTM C719執(zhí)行，并檢測(cè)力度與分布。因?yàn)锽4C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(huì)產(chǎn)生輻射污染。福建優(yōu)勢(shì)鋁碳化硼常見(jiàn)問(wèn)題

近年來(lái)，某研究所與中國(guó)核電工程有限公司合作，在B4C/Al中子吸收材料制備、模擬環(huán)境服役性能考核以及全尺寸工程件研制等方面開(kāi)展了攻關(guān)研究。攻克了大尺寸坯錠制備過(guò)程中界面調(diào)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(kāi)發(fā)出適用于復(fù)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(shù)途徑，為該材料的工程化應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。現(xiàn)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(cè)試（中子吸收法）等實(shí)驗(yàn)考核，材料性能***達(dá)到或（如耐腐蝕性等）明顯優(yōu)于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。廣東使用鋁碳化硼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋁碳化硼主要作為一種燃料貯存格架用中子吸收材料。

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(jià)格低、原料來(lái)源豐富√吸收中子后沒(méi)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(wèn)題。

4、B4C/Al2O3燃料芯塊B4C/Al2O3芯塊屬于一種可燃毒物燃料芯塊，置于燃料組件之中，用于控制堆芯過(guò)剩反應(yīng)性，抑制功率峰，展平徑向功率分布。B4C/Al2O3芯塊為環(huán)形芯塊（圖5），是天然豐度B4C彌散在Al2O3中的復(fù)合陶瓷材料。芯塊長(zhǎng)度從10~51mm，壁厚*約0.5mm，制造難度較高。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。燃料芯塊的表面必須機(jī)械磨光，以保證與包殼材料的配合。核電站的反應(yīng)堆堆芯裝有100多個(gè)這樣的核燃料組件，總重量達(dá)幾十噸。杭州陶飛侖生產(chǎn)的鋁碳化硼力學(xué)性能優(yōu)。

其中鋁基復(fù)合材料的研究和應(yīng)用**為***，早在20世紀(jì)80年代，洛克希德·馬丁公司將DWA復(fù)合材料公司生產(chǎn)25%SiCp/6061Al復(fù)合材料用作飛機(jī)上承放電子設(shè)備的支架，其剛度比原用的7075鋁合金約高65%。近年來(lái)，以顆粒增強(qiáng)鋁為**的金屬基復(fù)合材料作為主承載結(jié)構(gòu)件，在先進(jìn)飛機(jī)上獲得廣泛應(yīng)用。DWA復(fù)合材料公司與洛克希德·馬丁公司及空軍合作，將粉末冶金法制備的碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基6092Al復(fù)合材料，用于F-16戰(zhàn)斗機(jī)的腹鰭，代替了原有的2214鋁合金蒙皮，剛度提高50%，壽命提高17倍，可以大幅度減少檢修次數(shù)，節(jié)約檢修費(fèi)用，并使飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性能得到提高。F-18戰(zhàn)斗機(jī)上采用碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，作為液壓制動(dòng)器缸體，與替代材料鋁青銅相比，不僅凈質(zhì)量減小，熱膨脹系數(shù)降低，而且疲勞極限還提高1倍以上。碳化硼價(jià)格卻遠(yuǎn)低于金剛石。江西通用鋁碳化硼怎么樣

B4C顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料還具備良好的抗彈性與防護(hù)性等優(yōu)點(diǎn)。福建優(yōu)勢(shì)鋁碳化硼常見(jiàn)問(wèn)題

（5）B4C/Al核燃料儲(chǔ)存和運(yùn)輸材料B4C/Al中子吸收材料在海外已替代硼不銹鋼等材料大量應(yīng)用于核燃料和乏燃料的高密度貯存和運(yùn)輸。中國(guó)由于核電商業(yè)化開(kāi)展較晚，中子吸收材料研發(fā)明顯滯后，導(dǎo)致吸收材料長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口，嚴(yán)重制約了中國(guó)核電自主化與走出去的發(fā)展戰(zhàn)略。我國(guó)目前研制的B4C/Al中子吸收材料（圖6）為乏燃料運(yùn)輸容器***國(guó)產(chǎn)化提供了重要支持。

（6）滅堆救援材料1986年切爾諾貝利核電站事故中，蘇聯(lián)空軍飛行員先后飛行3000架次，將5000噸B4C、沙子與鉛粉的混合物投進(jìn)反應(yīng)堆的開(kāi)口，保證了核反應(yīng)堆停止運(yùn)行，避免核輻射進(jìn)一步加劇。 福建優(yōu)勢(shì)鋁碳化硼常見(jiàn)問(wèn)題

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