陕西多功能铝碳化硼设计标准

随着科学技术的进步，新材料的性能会不断得到提升或更多的先进材料不断地被研制出来，***飞机上会不断地应用更多的各种性能优异的先进材料，从而是飞机的各项性能进一步优化和提升。

由于钛合金和复合材料在飞机上应用的扩大，钢在飞机上用量有所减少，但是飞机的关键承力构件，仍采用超**度钢制造。

碳-碳复合材料是由碳纤维增强剂与碳基体组成的复合材料，强度高，抗热震性好，耐烧蚀性强，在***飞机上，主要用于超音速飞机的刹车片。 如美国DWA公司的B4C/Al产品已成功用于可活动燃油检查口盖等器件上。陕西多功能铝碳化硼设计标准

中子吸收材料主要性能要求包括：（1）有高的中子吸收截面，且这种核作用不应随燃耗而降低；（2）有足够的机械强度和抗腐蚀性，在运行温度和辐照条件下具有足够的化学稳定性和尺寸稳定性；（3）良好的导热性，可将吸收中子反应所产生的热量随时导出；（4）有良好的加工性。根据使用场合不同，中子吸收材料主要分为以下几大类：☆控制棒☆调节棒☆事故棒☆安全棒☆屏蔽棒及屏蔽组件

用于中子吸收材料的材料主要包括以下几种：☆铪(Hf)☆银(Ag)-铟(In)-镉(Cd)合金☆含硼(B)材料及某些稀土（Gd、Sm、Eu等）的氧化物。 标准铝碳化硼生产过程碳化硼价格却远低于金刚石。

由于电子和光学仪器的封装材料和散热片等电子器件的应用条件比较苛刻，需要再高温情况下游较好的尺寸稳定性，较低的密度和优良的导热导电性。B4C/Al复合材料具备这些特性，因此也被考虑作为这些领域原有材料的比较好替代材料。

一定含量的B4C/Al复合材料在***领域也极具潜力。其兼具金属和陶瓷的双重优势，并且可根据不同需求来设计其组分配比，用于装甲防护等。综上，B4C/Al复合材料在航空航天、交通运输、核电及***领域有着广阔的应用前景，特别是在核电领域。随着我国核电行业的发展和乏燃料运输储存自主国产化的需求，B4C/Al复合材料会因其优异的性能而越来越受关注。

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。铝碳化硼作为中子吸收构件已经在核工业得到了广泛应用。

在军机上还应用有其他的先进材料，如陶瓷基复合材料、功能复合材料等。陶瓷基层状复合材料具有独特的力学性能和抗破坏能力，主要用于制作飞机燃气涡轮发动机喷嘴阀，在提高发动机的推重比和降低燃料消耗方面具有重要的作用。氧化铝纤维增强陶瓷基复合材料可用作超音速飞机、火箭发动机喷管和垫圈材料。碳化硅纤维增强陶瓷基复合材料可作为高温热交换器、燃气轮机的燃烧室材料。陶瓷基复合材料是未来高推重比发动机涡轮及燃烧系统的优先材料，如用于F-119发动机矢量喷管的内壁板等。功能复合材料是指除力学性能以外还提供其他物理性能并包括化学和生物性能的复合材料，如隐身性、智能性等，美国的F-117战斗机采用隐身材料，机身机翼和V型垂尾外表面贴吸波薄板或铁氧体复合涂层，起到很好的隐身效果。智能材料是把传感器、致动器、光电器件和微型处理机等埋在复合材料结构中，具有感知周围环境变化，针对这种变化具有自诊断功能、自适应功能、自修复自愈合功能，且具有自决策功能的复合材料，可用于制作飞机上的传感元件、处理元件和驱动元件。 B4C存在性脆、塑性差、难烧结致密的缺点，因此将脆性的B4C颗粒加入到韧性优异的铝合金内，可有效增强韧性。陕西多功能铝碳化硼设计标准

B4C/Al兼具金属和陶瓷的双重优势，并且可根据不同需求来设计其组分配比，用于装甲防护等。陕西多功能铝碳化硼设计标准

目前加入的添加剂主要包括金属单质(Fe、Al、Ni、Ti、Cu、Cr等)、金属氧化物(Al2O3、TiO2等)、过渡金属碳化物(CrC、VC、WC、TiC等)及其他添加剂(AlF3、MgF2、Be2C、Si等)。添加剂通过它本身或与碳化硼发生原位反应，将形成一个非易失性的第二相，帮助致密化和性能的提高。在防弹陶瓷领域，通常做成的形状是圆柱形、正方形和正六边形，其中圆柱形陶瓷的防弹能力比较好，但存在较大的空隙；正方形陶瓷块有较多防弹性能差的直通缝，影响其防弹性能；正六边形陶瓷综合性能较好，但要求陶瓷块的形状尺寸要精确。对于当前的热压工艺，能满足大部分需求形状的碳化硼陶瓷的制备。陕西多功能铝碳化硼设计标准

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