(5)B4C/Al核燃料儲存和運輸材料B4C/Al中子吸收材料在海外已替代硼不銹鋼等材料大量應用于核燃料和乏燃料的高密度貯存和運輸。中國由于核電商業(yè)化開展較晚,中子吸收材料研發(fā)明顯滯后,導致吸收材料長期依賴進口,嚴重制約了中國核電自主化與走出去的發(fā)展戰(zhàn)略。我國目前研制的B4C/Al中子吸收材料(圖6)為乏燃料運輸容器***國產(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反應堆的開口,保證了核反應堆停止運行,避免核輻射進一步加劇。 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(如硼、鎘、釓等)吸收熱中子。安徽鋁碳化硼分類
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)、耐化學腐蝕、優(yōu)異的吸收中子輻射、耐高溫氧化性能等特點。以碳化硼為主要基體的復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)、核反應堆中子吸收棒在****、核能及工業(yè)經(jīng)濟中得到廣泛應用。其實,作為填充材料或者第二相添加劑,碳化硼以粉體形式,在更多的領域也得到了***的應用。湖北優(yōu)勢鋁碳化硼常見問題我國由于核電商業(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。
其中鋁基復合材料的研究和應用**為***,早在20世紀80年代,洛克希德·馬丁公司將DWA復合材料公司生產(chǎn)25%SiCp/6061Al復合材料用作飛機上承放電子設備的支架,其剛度比原用的7075鋁合金約高65%。近年來,以顆粒增強鋁為**的金屬基復合材料作為主承載結構件,在先進飛機上獲得廣泛應用。DWA復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鋁基6092Al復合材料,用于F-16戰(zhàn)斗機的腹鰭,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)約檢修費用,并使飛機的機動性能得到提高。F-18戰(zhàn)斗機上采用碳化硅顆粒增強鋁基復合材料,作為液壓制動器缸體,與替代材料鋁青銅相比,不僅凈質量減小,熱膨脹系數(shù)降低,而且疲勞極限還提高1倍以上。
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過程的進行,能有效降低燒結溫度,減少燒結時間,因而可獲得致密度高、氣孔小而少、晶粒細小和力學性能良好的碳化硼陶瓷制品。通常熱壓燒結條件為: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,在高溫下燒結擴散速率慢,物質流動發(fā)生較少,使其致密化過程非常困難。在熱壓燒結過程具有中致密化的三種連續(xù)機制。碳化硼-鋁復合材料具有良好的中子防護性能和抗彈性能。
中子吸收材料主要性能要求包括:(1)有高的中子吸收截面,且這種核作用不應隨燃耗而降低;(2)有足夠的機械強度和抗腐蝕性,在運行溫度和輻照條件下具有足夠的化學穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性;(3)良好的導熱性,可將吸收中子反應所產(chǎn)生的熱量隨時導出;(4)有良好的加工性。根據(jù)使用場合不同,中子吸收材料主要分為以下幾大類:☆控制棒☆調節(jié)棒☆事故棒☆安全棒☆屏蔽棒及屏蔽組件
用于中子吸收材料的材料主要包括以下幾種:☆鉿(Hf)☆銀(Ag)-銦(In)-鎘(Cd)合金☆含硼(B)材料及某些稀土(Gd、Sm、Eu等)的氧化物。 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的元素之一。湖北新型鋁碳化硼發(fā)展趨勢
鋁碳化硼產(chǎn)業(yè)化應用,嚴重制約了我國核電自主化與走出去的發(fā)展戰(zhàn)略。安徽鋁碳化硼分類
伴隨高新材料技術的發(fā)展,各種先進材料在航空工業(yè)中應用越來越***。飛機結構必須要有足夠的強度、剛度和抗疲勞的能力,且總質量在滿足各條件下**小。對于***飛機來說,還要考慮其生存力及其他特殊性能。而材料的選擇,是滿足這些條件的**主要因素之一。
金屬基復合材料,是以金屬或合金為基體,含有一種或數(shù)種金屬或非金屬增強體成分的復合材料。鋁、鎂、鈦是金屬基復合材料的主要基體,而增強材料一般主要為纖維、顆粒和晶須三類。 安徽鋁碳化硼分類
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