一种中子吸收材料及其制备方法_2015107012502_说明书_专利查询_专利网

技术天体

本想出的办法触及一种中子吸收填塞及其制剂办法。

左右文技术

当运用核子补充燃料时,它会制定乏补充燃料,它有很高的中子辐射效应,设想处置不妥,将对SU外形重要的的辐射染污。。跟随核工业的聪明的开展,越来越多的核电场接踵入伙运转。,这也将原因有雅量的乏补充燃料的发生。,鉴于仓库面积限定的,且区域人生延年益寿,核工业表面着高浓度的乏补充燃料、一世纪一次的贮的应战,这么,对乏补充燃料STO的运用赠送了高的的邀请。,即中子吸收更妥,能消除高浓度的乏补充燃料、一世纪一次的贮邀请。这么切开具有漂亮的中子吸收最大限度的的填塞作为乏补充燃料贮格架填塞是处理自食恶果乏补充燃料贮紧要关头把持成绩最无效的办法。

铝硼金属常用作中子筛填塞。、硼钢、含硼多线性的和4c/al复合填塞等。铝硼金属和硼钢的硼满足限定的。,不克不及消除废补充燃料高密度贮的邀请;含硼多线性的作为高分子复合物基体,这么,机械机能普通,同时,它轻易时代和脆化。,使其运用人生延长。B4鉴于C/Al复合填塞密度低,良好的机械机能,同时,B也可以表示保留或保存时用审核举行评定。4C满足举起吸收热中子最大限度的,使其相称漂亮的的热中子筛填塞。世上两种乏补充燃料贮架填塞,月石和交代都是B。4C/Al复合填塞。月石是碳化硼粉末和铝粉的复合物。,放入焊印章铝金属BO,采取热轧手法产额了左右两层铝板。,middl中碳化硼和铝粉无变化混合的板,月石具有碳化硼满足高的怪癖。,可范围65%,但缺陷是混合粉末无黏固,仔细度低,展延性差,同时,在运用审核中轻易呈现泡影等气象。。含陶合金采取粉末冶金学手法。,铝粉与碳化硼粉混合,冷等静压、没人住的黏固挤压合法性剂B4C/Al复合填塞,其碳化硼满足不如月石(45wt%)。,同时制剂手法复杂,安装邀请高。

晚近,奇纳对4对C/Al复合填塞举行了有雅量的的考虑。。专利号CN102392148A,想出的办法名称为“一种铝基碳化硼中子吸收复合填塞的制剂办法”中运用混合粉、采取冷压合法性剂了不寻常的满足的碳化硼。4C/Al复合填塞。

专利号CN10228056A,想出的办法名称为“一种铝基碳化硼中子吸收板的制剂办法”中采取球磨的方法,矾土粉、碳化硼粉、钛粉、硅粉与硼酸水晶饰品的混合,B是粉末冶金学和热挤压创造的。4C/Al包装板。无论方式复合填塞的延伸率很低,仅有%,二次列队行进不易相处的外形。

专利号CN102094132A,想出的办法名称为B4C-Al复合填塞的制剂,运用混合粉、冷压毛坯、采取没人住的黏固和屡次热反渗析合法性剂含硼填塞。4B含5%-35%C4C-Al复合填塞,本想出的办法的成功实现的事标明,当碳化硼满足为Lo时,仅为15%时,复合填塞具有漂亮的的展延性,延伸率高达10%,但跟随碳化硼满足的做加法,展延性清晰的贬值,当碳化硼满足范围30%时,复合填塞的延伸率不足2%,就是,跟随碳化硼满足的做加法,举起复合填塞的中子筛机能,但展延性贬值,触犯填塞的热列队行进。

专利号CN102110484B,本想出的办法混乏补充燃料贮和操纵B4C-Al中子吸收板的制剂办法”中,相同的的运用混合粉、冷压毛坯和黏固手合法性剂了含10wt%~65wt%的B4C-Al复合填塞,并将其装入铝金属构架系统中焊印章再举行热轧,最大的进展了B。4C-Al中子吸收板。相同的的的成绩也在。,就是,高满足的碳化硼使复合填塞具有展延性。,表示保留或保存时用热轧后的诈骗35%的复合填塞延伸率仅有%,同时,密度超绝的0%。

从很考虑中可以被发现的事物,B4C/Al复合填塞鉴于其漂亮的的中子吸收机能,乏补充燃料筛填塞具有宽广的使用权远景,中外对此的考虑也非常异国,不管怎样,面临自食恶果高浓度的乏补充燃料贮、一世纪一次的特点,做加法b4C满足,亦即举起复合填塞的中子筛机能,到某种状态B4C/Al复合填塞是超绝的WA。不管怎样,过多的碳化硼不得已的地会原因产额线的增加。,触犯复合填塞的列队行进成型。当碳化硼满足超越30%时,展延性的瀑布适合尤为清晰的。,同时,填塞的密度也会贬值。。无论方式,碳化硼满足过低不克不及无效抵押中子。方式抵押复合填塞的中子筛机能,举起复合填塞的展延性是4C/Al复合填塞作为乏补充燃料制成品中应处理的成绩。

想出的办法满足

本想出的办法是要处理目前的的乏补充燃料筛填塞无法在抵押复合填塞中子筛机能的同时,它还可以利用复合填塞的展延性。,而表示愿意一种中子吸收填塞及其制剂办法。

本想出的办法一种中子吸收填塞按显得庞大分由10%~20%碳化硼、1%~2%中子吸收体和78%~89%含铝填塞制成;碳化硼是一种粒径为微米的碳化硼颗粒。;含铝填塞为铝或铝金属。

本想出的办法一种中子吸收填塞的制剂办法是按以下走举行:

一、按显得庞大分称取10%~20%碳化硼、1%~2%中子吸收体和78%~89%含铝填塞;碳化硼是一种粒径为微米的碳化硼颗粒。;

二、将走一称取的10%~20%碳化硼、1%~2%中子吸收体和78%~89%含铝填塞区别在气温为35℃~50℃的呆滞的炉中呆滞的24h~36h,接纳呆滞的后的碳化硼、呆滞的后的中子吸收体和呆滞的后的含铝填塞;

三、将走二接纳的呆滞的后的碳化硼、呆滞的后的中子吸收体和呆滞的后的含铝填塞混合,后来地在急行为250r/min~350r/min的使适应球磨~2h,接纳混合粉体;将混合粉体在气温为35℃~50℃的呆滞的炉中呆滞的24h~36h,接纳呆滞的的粉体;

四、将走三接纳的呆滞的的粉体装入榜样中,在压力为10MPa~30MPa的使适应冷后腿膝关节成胚体,后来地连同榜样一齐放入热压黏固炉中,在热压气温为600℃~700℃和压力为80MPa~120MPa的使适应热压黏固2h~3h,炉后冷冻,脱模接纳中子吸收填塞。

本想出的办法的无益终结列举如下:

本想出的办法的中子吸收填塞仔细度高,由于碳化硼的满足约为10%-20%。,它不独起到了反而更的增强的力量终结,同时还可以精心制作的铝金属的展延性,复合填塞的展延性较好。。,倾向列队行进和成型;同时鉴于中子吸收填塞中添加了高中子吸收横剖面的元素颗粒,举起了复合填塞的中子吸收最大限度的;制剂接纳的中子吸收填塞,漂亮的的机械机能,延伸率可达8%,B很超越国际相同的的碳化硼满足和阿武罗亚4C/Al复合填塞,同时具有漂亮的的中子吸收机能,运用MCNP计算,Gd显得庞大分为1%的中子吸收填塞仅2mm厚就能筛99%很的热中子,能消除我国的如今甚至自食恶果,乏补充燃料贮的高紧张、一世纪一次的贫穷。

附图阐明

图1为进行例一接纳的中子吸收填塞的拉长用胶版印刷;

图2为在Am-Be中子源使适应进行例一接纳的中子吸收填塞、b从进行例中达到预期的目的4C/Al复合填塞和B取自示例4C/Al复合填塞筛机能系数沿曲线行进;到站的1为进行例一接纳的中子吸收填塞,2为b从进行例中达到预期的目的4C/Al复合填塞,3是从进行例3达到预期的目的的b4C/Al复合填塞。

详细进行方法

详细进行方法1:本进行方法一种中子吸收填塞按显得庞大分由10%~20%碳化硼、1%~2%中子吸收体和78%~89%含铝填塞制成;碳化硼是一种粒径为微米的碳化硼颗粒。;含铝填塞为铝或铝金属。

本进行方法的中子吸收填塞仔细度高,由于碳化硼的满足约为10%-20%。,它不独起到了反而更的增强的力量终结,同时还可以精心制作的铝金属的展延性,复合填塞的展延性较好。。,倾向列队行进和成型;同时鉴于中子吸收填塞中添加了高中子吸收横剖面的元素颗粒,举起了复合填塞的中子吸收最大限度的;制剂接纳的中子吸收填塞,漂亮的的机械机能,延伸率可达8%,B很超越国际相同的的碳化硼满足和阿武罗亚4C/Al复合填塞,同时具有漂亮的的中子吸收机能,运用MCNP计算,Gd显得庞大分为1%的中子吸收填塞仅2mm厚就能筛99%很的热中子,能消除我国的如今甚至自食恶果,乏补充燃料贮的高紧张、一世纪一次的贫穷。

详细进行方法2:本进行方法与详细进行方法1不寻常的的是:中子吸收填塞按显得庞大分由14%~16%碳化硼、1%中子吸收体和83%~85%含铝填塞制成。静止与详细进行方法1相同的。

详细进行方法3:本进行方法与详细进行方法1或二不寻常的的是:中子吸收填塞按显得庞大分由15%碳化硼、1%中子吸收体和84%含铝填塞制成。静止与详细进行方法1或二相同的。

详细进行方法4:本进行方法与详细进行方法1至三经过不寻常的的是:所述中子吸收体为Gd、Cd、Sm、Eu、GD复合物、CD复合物、Sm复合物或Eu复合物。静止与详细进行方法1至三经过相同的。

详细进行5:本进行方法与详细进行方法1至四经过不寻常的的是:铝金属为1XXX铝金属、2xxx铝金属、3xx铝金属、4xx铝金属、5xx铝金属或6xxx铝金属。静止与详细进行方法1至四经过相同的。

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