由于電子和光學(xué)儀器的封裝材料和散熱片等電子器件的應(yīng)用條件比較苛刻,需要再高溫情況下游較好的尺寸穩(wěn)定性,較低的密度和優(yōu)良的導(dǎo)熱導(dǎo)電性。B4C/Al復(fù)合材料具備這些特性,因此也被考慮作為這些領(lǐng)域原有材料的比較好替代材料。
一定含量的B4C/Al復(fù)合材料在***領(lǐng)域也極具潛力。其兼具金屬和陶瓷的雙重優(yōu)勢(shì),并且可根據(jù)不同需求來(lái)設(shè)計(jì)其組分配比,用于裝甲防護(hù)等。綜上,B4C/Al復(fù)合材料在航空航天、交通運(yùn)輸、核電及***領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,特別是在核電領(lǐng)域。隨著我國(guó)核電行業(yè)的發(fā)展和乏燃料運(yùn)輸儲(chǔ)存自主國(guó)產(chǎn)化的需求,B4C/Al復(fù)合材料會(huì)因其優(yōu)異的性能而越來(lái)越受關(guān)注。 碳化硼是硼含量比較高的陶瓷,可以達(dá)到78%以上。鋁碳化硼發(fā)展趨勢(shì)
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。好的鋁碳化硼聯(lián)系人杭州陶飛侖在在B4C/Al中子吸收材料制備方面開(kāi)展了大量研究。
碳化硼**早是在1858年被發(fā)現(xiàn)的,然后英國(guó)的Joly在1883年制備核認(rèn)定了B3C,法國(guó)的Moissan在1894年制備和認(rèn)定了B6C?;瘜W(xué)計(jì)量分子式為B4C的化合物知道1934年方被認(rèn)知。目前接受的碳化硼晶格屬于空間點(diǎn)陣,晶格常數(shù)a=0.519nm,c=1.212nm。其結(jié)構(gòu)可以描述成立方原胞點(diǎn)陣在空間對(duì)角面方向延伸,在每一個(gè)角上形成相對(duì)規(guī)則的空間二十面體,平行與空間對(duì)角線,由三個(gè)硼原子與相鄰的二十面互相鏈接組成線性鏈。因此,單位晶胞含有12個(gè)二十面**置,三個(gè)位置處于線性鏈上。
(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。 基于B4C/Al較低的熱膨脹系數(shù),較高的疲勞極限和良好的抗沖擊能力。
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)外同類產(chǎn)品。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。河北好的鋁碳化硼檢測(cè)技術(shù)
杭州陶飛侖公司已經(jīng)研制出力學(xué)性能優(yōu)異的B4C/Al復(fù)合材料。鋁碳化硼發(fā)展趨勢(shì)
鋁碳化硼在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用:
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(qiáng)度,可應(yīng)用于飛機(jī)的各類構(gòu)件中,如美國(guó)DWA公司的B4C/Al產(chǎn)品已成功用于可活動(dòng)燃油檢查口蓋等器件上,表現(xiàn)出良好的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性,可減輕重量,提高運(yùn)載能力?;贐4C/Al較低的熱膨脹系數(shù),較高的疲勞極限和良好的抗沖擊能力,能應(yīng)用在液壓制動(dòng)器缸體、直升機(jī)旋翼和風(fēng)扇出口導(dǎo)流葉片等各部件上。
鋁碳化硼目前應(yīng)用*****的領(lǐng)域仍為核防護(hù)材料領(lǐng)域。
鋁碳化硼發(fā)展趨勢(shì)
杭州陶飛侖新材料有限公司主營(yíng)品牌有陶飛侖,發(fā)展規(guī)模團(tuán)隊(duì)不斷壯大,該公司生產(chǎn)型的公司。公司致力于為客戶提供安全、質(zhì)量有保證的良好產(chǎn)品及服務(wù),是一家有限責(zé)任公司(自然)企業(yè)。公司始終堅(jiān)持客戶需求優(yōu)先的原則,致力于提供高質(zhì)量的鋁碳化硅,鋁碳化硼,銅碳化硅,碳化硅陶瓷。陶飛侖新材料將以真誠(chéng)的服務(wù)、創(chuàng)新的理念、***的產(chǎn)品,為彼此贏得全新的未來(lái)!