鋁碳化硼中子吸收材料主要由兩相組成：鋁合金作為基體，而碳化硼作為功能相均勻的分布在基體中：不同的鋁合金由于其物理、力學(xué)性能、抗腐蝕性能的不同，可以根據(jù)不同應(yīng)用場合選用；碳化硼的含量直接核熱中子吸收能力強弱有很大的關(guān)系，所以其質(zhì)量分數(shù)對于產(chǎn)品喲很重要的i意義。碳化硼粉末中的硼元素有兩種同位素硼11和硼10，在自然界硼10的風(fēng)度（指兩種同位素的原子百分含量或重量百分含量）基本上是固定的。由于產(chǎn)地不同略有不同。B4C/Al復(fù)合材料也可作為結(jié)構(gòu)材料，因其較低的密度和較高的強度，可應(yīng)用于飛機的各類構(gòu)件中。湖南通用鋁碳化硼推薦廠家
硼10對中子的吸收截面大，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于成品的中子吸收能力，對于制備工藝的影響也是很大的，所以是必須檢驗的項目。碳化硼目前沒有合適國內(nèi)標準對其成分有要求，檢驗方法也沒有合適的標準，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，檢測方法按照ASTM C719執(zhí)行，并檢測力度與分布。北京使用鋁碳化硼設(shè)計標準B4C/Al可以應(yīng)用在直升機旋翼和風(fēng)扇出口導(dǎo)流葉片等各部件上。
由于粉料在加熱加壓進行時處于熱塑性狀態(tài)，所以有利于顆粒擴散和傳質(zhì)過程的進行，能有效降低燒結(jié)溫度，減少燒結(jié)時間，因而可獲得致密度高、氣孔小而少、晶粒細小和力學(xué)性能良好的碳化硼陶瓷制品。通常熱壓燒結(jié)條件為：真空或惰性氣氛壓力20～40MPa，溫度2200～2300 ℃，保溫時間0.5～2h。碳化硼是共價鍵很強的化合物，在高溫下燒結(jié)擴散速率慢，物質(zhì)流動發(fā)生較少，使其致密化過程非常困難。在熱壓燒結(jié)過程具有中致密化的三種連續(xù)機制。
目前加入的添加劑主要包括金屬單質(zhì)(Fe、Al、Ni、Ti、Cu、Cr等)、金屬氧化物(Al2O3、TiO2等)、過渡金屬碳化物(CrC、VC、WC、TiC等)及其他添加劑(AlF3、MgF2、Be2C、Si等)。添加劑通過它本身或與碳化硼發(fā)生原位反應(yīng)，將形成一個非易失性的第二相，幫助致密化和性能的提高。在防彈陶瓷領(lǐng)域，通常做成的形狀是圓柱形、正方形和正六邊形，其中圓柱形陶瓷的防彈能力比較好，但存在較大的空隙；正方形陶瓷塊有較多防彈性能差的直通縫，影響其防彈性能；正六邊形陶瓷綜合性能較好，但要求陶瓷塊的形狀尺寸要精確。對于當前的熱壓工藝，能滿足大部分需求形狀的碳化硼陶瓷的制備。碳化硼-鋁復(fù)合材料在中子防護裝置、裝甲材料和特殊用途防護方面得到了廣泛應(yīng)用。
在直升機上的應(yīng)用方面，英國航天金屬基復(fù)合材料公司采用高能球磨粉末冶金法制備除了高剛度、耐疲勞的碳化硅顆粒增強鋁基復(fù)合材料，用該種材料制造的直升機旋翼系統(tǒng)連接用模鍛件，已成功地用于歐直公司生產(chǎn)的N4及EC-120新型直升機，其應(yīng)用效果：與鋁合金相比，構(gòu)件的剛度提高約30%，壽命提高約5%；與鈦合金相比，構(gòu)件重量下降約25%。
碳纖維是纖維狀的碳素材料，含碳量在90%以上，力學(xué)性能優(yōu)異，具有低密度、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、導(dǎo)電導(dǎo)熱性、電磁屏蔽性等優(yōu)良性能，被廣泛應(yīng)用于***及民用工業(yè)的各個領(lǐng)域。碳纖維復(fù)合材料主要有碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料和碳-碳復(fù)合材料。 隨著我國核電行業(yè)的發(fā)展和乏燃料運輸儲存自主國產(chǎn)化的需求，B4C/Al會因其優(yōu)異的性能而越來越受關(guān)注。河北鋁碳化硼發(fā)展趨勢
B4C/Al復(fù)合材料在航空航天、交通運輸、核電及***領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。湖南通用鋁碳化硼推薦廠家
中子吸收材料又稱中子毒物材料，通過其含有的大的中子吸收截面物質(zhì)（如硼、鎘、釓等）吸收熱中子，從而抑制核裂變鏈式反應(yīng)，主要用于核燃料與乏燃料貯存和運輸中，以保證貯運的次臨界安全。碳化硼增強鋁（B4C/Al）中子吸收材料是由B4C顆粒添加到鋁基體中形成的一種新型鋁基復(fù)合材料，因其硼含量高、密度低、熱導(dǎo)率高等優(yōu)點，近年來在國外已替代傳統(tǒng)的硼不銹鋼等中子吸收材料大量應(yīng)用于核燃料/乏燃料高密度貯存和運輸。我國由于核電商業(yè)化較晚，中子吸收材料研發(fā)明顯滯后，B4C/Al中子吸收材料長期依賴進口，嚴重制約了我國核電自主化與走出去的發(fā)展戰(zhàn)略。湖南通用鋁碳化硼推薦廠家
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