上海标准铝碳化硼结构设计

近年来，某研究所与中国核电工程有限公司合作，在B4C/Al中子吸收材料制备、模拟环境服役性能考核以及全尺寸工程件研制等方面开展了攻关研究。攻克了大尺寸坯锭制备过程中界面调控难题，突破了高含量B4C/Al薄板的高效、高成品率轧制成型瓶颈，开发出适用于复合材料焊接的焊接工具与焊接工艺，打通了从材料研制到器件成型的全链条技术途径，为该材料的工程化应用奠定了坚实基础。现已研制出B4C含量为15~35wt%的系列中子吸收板材，并完成了加速腐蚀、高温老化、加速辐照及硼均匀性测试（中子吸收法）等实验考核，材料性能***达到或（如耐腐蚀性等）明显优于国外同类产品。B4C/AL复合材料因其优异的性能越来越受关注。上海标准铝碳化硼结构设计

长期以来，作为乏燃料储存运输关键的B4C/Al中子吸收材料被少数发达国家垄断，我国长期依赖进口，严重制约了我国核电自主化与走出去的发展战略。2017年，国家科技重大专项及中核集团科技专项“龙舟-CNSC 乏燃料运输容器研制”项目成果——大型乏燃料运输容器原型样机通过验收，并具备了批量化生产能力。这是我国乏燃料运输史上具有里程碑意义的事件。而其中的关键材料，正是中科院金属所研制的B4C/Al中子吸收材料，这一材料的国产化将为我国核电事业的发展和B4C/Al更***的应用提供重要支持。

北京多功能铝碳化硼铝与B4C颗粒复合后具备质量轻、韧性高、强度高等特点。

2、防中子核电站用屏蔽组件B4C具有密度小、硬度高、强度高、耐磨损、耐高温、化学稳定性好等优点，将B4C粉体加入少量的助剂烧结为B4C块体和板材可以用于核反应堆的屏蔽组件。

目前，快中子反应堆普遍采用不同10B富集度的热压烧结B4C芯块作为中子吸收材料，如控制棒等，选用热压烧结天然 B4C芯块制造屏蔽组件。

3、添加B4C的防辐射聚乙烯板含硼聚乙烯板板是一种含有元素B4C增强的高分子聚乙烯(UHMWPE)，元素B可以提供抵抗额外的中子辐射屏蔽作用。高分子聚乙烯基体是一种富氢材料，再结合B元素可以应用在核屏蔽领域中。富氢材料可以使中子衰减，而硼则易于吸收热能化中子。含硼聚乙烯板板可用于核电站防辐射源的屏蔽防辐射材料

乌克兰切尔诺贝利核电站准备建造乏燃料**贮存设施：在5月15日乌克兰核电公司声明中，Nedashkovsky说这次访问确认了Holtec公司的高质生产基地，以及向CSFSF项目传输专业技术的能力。他指出，该设施将用于储存来自乌克兰尼斯基核电站、罗夫诺核电站和南乌克兰核电站的已用核燃料（乏燃料）。他说：“我们对所看到的一切感到很高兴。美国专业人士为我们制造的设备每部分的质量充分表示乌克兰将拥有世界上**现代且安全的乏燃料贮存设施。”基于B4C/Al较低的热膨胀系数，较高的疲劳极限和良好的抗冲击能力。

常用的几种烧结技术各有优劣，通过以下各自的优缺点对比可知，综合设备工艺成熟度和生产成本，以及关键性能等因素，目前工业上制作质量更优、防弹效果更好的碳化硼陶瓷**适合的方法，就是热压烧结。热压烧结是指将干燥、混合均匀的碳化硼粉料填充入**石墨模具内，一边加热一边从单轴方向加压，是成型和烧结相结合的一种烧结方法。其优势之一是不需要单独的成型工艺。促进热压烧结进行的因素主要有两个：通电产生的焦耳热和加压造成的塑性变形。热压的过程中会造成塑性流动和颗粒重排、应变诱导孪晶、晶界滑移、蠕变以及后阶段重结晶与体积扩散相结合等物质迁移。B4C/Al复合材料也可作为结构材料，因其较低的密度和较高的强度，可应用于飞机的各类构件中。江苏质量铝碳化硼联系人

碳化硼-铝复合材料在中子防护装置、装甲材料和特殊用途防护方面得到了广泛应用。上海标准铝碳化硼结构设计

总体来说，热压烧结制备碳化硼陶瓷具有以下优势：（1）热压时，由于粉料处于热塑性状态，形变阻力小，易于塑性流动和致密化，所需的成型压力*为冷压法的1/10；（2）由于同时加温、加压，有助于粉末颗粒的接触和扩散、流动等传质过程，降低烧结温度和缩短烧结时间，抑制了晶粒的长大；（3）热压法容易获得接近理论密度、气孔率接近于零的烧结体，容易得到细晶粒的组织，易得到具有良好机械性能、电学性能的产品；（4）能生产形状较符合要求、尺寸较精确的产品；（5）粉末粒度、硬度对热压过程影响小，适合压制硬而脆的材料。上海标准铝碳化硼结构设计

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