由于粉料在加熱加壓進(jìn)行時(shí)處于熱塑性狀態(tài)，所以有利于顆粒擴(kuò)散和傳質(zhì)過程的進(jìn)行，能有效降低燒結(jié)溫度，減少燒結(jié)時(shí)間，因而可獲得致密度高、氣孔小而少、晶粒細(xì)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(shí)間0.5～2h。碳化硼是共價(jià)鍵很強(qiáng)的化合物，在高溫下燒結(jié)擴(kuò)散速率慢，物質(zhì)流動(dòng)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(jī)制。一定含量的B4C/Al復(fù)合材料在***領(lǐng)域也極具潛力。湖北好的鋁碳化硼
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。B4C/A1復(fù)合材料具有良好的中子屏蔽性能、力學(xué)性能及穩(wěn)定性等，主要應(yīng)用于乏燃料車貯存格架、放射性**貯存容器等核輻射防護(hù)領(lǐng)域，是保護(hù)乏燃料“非臨界”安全的關(guān)鍵。目前，國內(nèi)使用的中子屏蔽用B4C/A1復(fù)合材料均為美國或加拿大進(jìn)口，其價(jià)格昂貴，且技術(shù)受限。該項(xiàng)目研制的B4C/A1中子吸收材料可滿足國內(nèi)日益增長的乏燃料貯存的需求。廣東標(biāo)準(zhǔn)鋁碳化硼發(fā)展現(xiàn)狀碳化硼-鋁復(fù)合材料在中子防護(hù)裝置、裝甲材料和特殊用途防護(hù)方面得到了廣泛應(yīng)用。
碳化硼（B4C）作為一種具有在自然界中*次于金剛石、立方氮化硼的超高硬度材料，還具有超高耐磨性能、高彈性模量、低密度（2.52g/cm3）、耐化學(xué)腐蝕、優(yōu)異的吸收中子輻射、耐高溫氧化性能等特點(diǎn)。以碳化硼為主要基體的復(fù)合材料或者碳化硼單相陶瓷材料，已經(jīng)作為防彈陶瓷、水刀噴嘴、密封環(huán)、核反應(yīng)堆中子吸收棒在****、核能及工業(yè)經(jīng)濟(jì)中得到廣泛應(yīng)用。其實(shí)，作為填充材料或者第二相添加劑，碳化硼以粉體形式，在更多的領(lǐng)域也得到了***的應(yīng)用。
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(dòng)，導(dǎo)致開口氣孔率的關(guān)閉，而不會(huì)對閉口氣孔產(chǎn)生***影響(1950～2100℃)；熱壓結(jié)束時(shí)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。 近年來，碳化硼-鋁研究較為***，鋁來源***，價(jià)格便宜，與碳化硼復(fù)合后具有輕質(zhì)、**、高韌的特點(diǎn)。
2014年以來，某研究所先后為核電重大專項(xiàng)《核燃料組件運(yùn)輸容器設(shè)計(jì)制造技術(shù)項(xiàng)目》、《高溫氣冷堆核燃料元件運(yùn)輸、貯存容器設(shè)計(jì)與制造技術(shù)及運(yùn)輸過程技術(shù)研究項(xiàng)目》兩個(gè)項(xiàng)目的樣機(jī)提供了多批次B4C/Al板材，率先實(shí)現(xiàn)了B4C/Al中子吸收材料的國產(chǎn)化供貨。2014年5月供貨的中子吸收板用于國家科技重大專項(xiàng)及中核集團(tuán)科技專項(xiàng)“龍舟-CNSC 乏燃料運(yùn)輸容器研制”項(xiàng)目中原型樣機(jī)，近日該樣機(jī)在西安核設(shè)備有限公司通過了驗(yàn)收。杭州陶飛侖新材料有限公司生產(chǎn)鋁碳化硼中碳化硼含量高達(dá)75%，極大地提高了中子防護(hù)能力。鋁基碳化硼中子吸收材料是鋁合金為基體，碳化硼陶瓷為增強(qiáng)相的復(fù)合材料。遼寧通用鋁碳化硼生產(chǎn)過程
鋁碳化硼被認(rèn)為是相當(dāng)有前景的乏燃料儲(chǔ)存用中子吸收材料。湖北好的鋁碳化硼
2、防中子核電站用屏蔽組件B4C具有密度小、硬度高、強(qiáng)度高、耐磨損、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，將B4C粉體加入少量的助劑燒結(jié)為B4C塊體和板材可以用于核反應(yīng)堆的屏蔽組件。
目前，快中子反應(yīng)堆普遍采用不同10B富集度的熱壓燒結(jié)B4C芯塊作為中子吸收材料，如控制棒等，選用熱壓燒結(jié)天然 B4C芯塊制造屏蔽組件。
3、添加B4C的防輻射聚乙烯板含硼聚乙烯板板是一種含有元素B4C增強(qiáng)的高分子聚乙烯(UHMWPE)，元素B可以提供抵抗額外的中子輻射屏蔽作用。高分子聚乙烯基體是一種富氫材料，再結(jié)合B元素可以應(yīng)用在核屏蔽領(lǐng)域中。富氫材料可以使中子衰減，而硼則易于吸收熱能化中子。含硼聚乙烯板板可用于核電站防輻射源的屏蔽防輻射材料
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