遼寧質(zhì)量鋁碳化硼產(chǎn)業(yè)化

（5）B4C/Al核燃料儲存和運(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(dǎo)致吸收材料長期依賴進(jìn)口，嚴(yán)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(yùn)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(jìn)反應(yīng)堆的開口，保證了核反應(yīng)堆停止運(yùn)行，避免核輻射進(jìn)一步加劇。 因?yàn)樘蓟痤w粒的中子俘獲截面大，吸收能力強(qiáng)，俘獲能譜寬，被加工成中子吸收板應(yīng)用于核能防護(hù)領(lǐng)域。遼寧質(zhì)量鋁碳化硼產(chǎn)業(yè)化

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。河南標(biāo)準(zhǔn)鋁碳化硼推薦廠家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。

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，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。

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。 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)。

一、核反應(yīng)堆工作原理目前的核電站產(chǎn)生熱能的原理和**的原理是一樣的，都是靠核裂變產(chǎn)生能量，根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程：E=MC2將質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰俊Ｆ渲饕^程為：含鈾的核原料發(fā)生裂變產(chǎn)生的熱量經(jīng)水或者熔鹽或氦氣通過熱交換器傳給液態(tài)水，液態(tài)水加熱后轉(zhuǎn)化為具有一定壓力的水蒸汽，水蒸氣推動蒸汽輪機(jī)工作產(chǎn)生電送到千家萬戶。

一、中子吸收材料

在核反應(yīng)堆堆芯組件中，中子吸收材料是*次于燃料元件的重要功能元件，其主要作用是：（1）通過棒的移動或濃度變化實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)堆的控制，對核反應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償和調(diào)節(jié)；（2）對核反應(yīng)起屏蔽防護(hù)作用。 B4C/Al可以應(yīng)用在直升機(jī)旋翼和風(fēng)扇出口導(dǎo)流葉片等各部件上。浙江有什么鋁碳化硼分類

B4C/Al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(jì)其組分配比，用于裝甲防護(hù)等。遼寧質(zhì)量鋁碳化硼產(chǎn)業(yè)化

常用的幾種燒結(jié)技術(shù)各有優(yōu)劣，通過以下各自的優(yōu)缺點(diǎn)對比可知，綜合設(shè)備工藝成熟度和生產(chǎn)成本，以及關(guān)鍵性能等因素，目前工業(yè)上制作質(zhì)量更優(yōu)、防彈效果更好的碳化硼陶瓷**適合的方法，就是熱壓燒結(jié)。熱壓燒結(jié)是指將干燥、混合均勻的碳化硼粉料填充入**石墨模具內(nèi)，一邊加熱一邊從單軸方向加壓，是成型和燒結(jié)相結(jié)合的一種燒結(jié)方法。其優(yōu)勢之一是不需要單獨(dú)的成型工藝。促進(jìn)熱壓燒結(jié)進(jìn)行的因素主要有兩個(gè)：通電產(chǎn)生的焦耳熱和加壓造成的塑性變形。熱壓的過程中會造成塑性流動和顆粒重排、應(yīng)變誘導(dǎo)孿晶、晶界滑移、蠕變以及后階段重結(jié)晶與體積擴(kuò)散相結(jié)合等物質(zhì)遷移。遼寧質(zhì)量鋁碳化硼產(chǎn)業(yè)化

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