一种高稀土含量的中子吸收材料及其制备方法与流程

一种高稀土元素的氧化物内容的中子吸收现金及其预备办法与流程

本创造触及一种高稀土元素的氧化物内容的中子吸收现金及其预备办法。

上下文技术:

铝基碳化硼中子吸收现金是由碳化硼陶瓷和金属铝基体批准必然成形办法复合产生的复合现金。我们家常选择碳化硼作为中子吸收现金。碳化硼具有较高的冷酷。、密度低、高的化学作用稳定性和耐磨强度那时良好的中子吸收最大限度的等许多的优点,与此同时,碳化硼在吸收大批NEU时不发作反映。,陈旧的绝对便宜地同时轻易买到。。但其健壮性较差。。铝金属分量轻。、健壮性好,本钱低。,到这程度将二者都优点相化合的铝基碳化硼中子吸收现金的探测很多关怀。铝基碳化硼中子吸收现金鉴于预备本钱惠而不费,具有良好的机械机械机能和热中子吸收机能,美国核支配市政服务机构满意、喜欢的乏刺激物湿储存。铝基碳化硼中子吸收现金次要是以板的花样在乏刺激物水池或刺激物使欣喜若狂船中运用。

眼前已知的具有高中子吸收部件的元素次要有硼、镉、钐、铪、铟、钆等,这些元素可以被添加到现金中以吸收中子。。钆的人家要紧特点是最外界的4F轨道。,每个轨道都有人家电子。,它是稀土元素的氧化物元素中最大的未摞合电子。,是承认元素中对热中子吸收最大限度的最强的元素。钐也具有很强的热中子吸收最大限度的。存在的铝基碳化硼中子吸收现金的中子吸收机能次要由碳化硼内容决议,而硼元素并找错误中子吸收机能高地的的元素,因而形成物了存在的铝基碳化硼中子吸收现金中子吸收机能不可的缺陷。为了更远的增多铝基碳化硼中子吸收现金的中子吸收机能,我们家思索稀土元素的氧化物元素钆。、钐引入到铝基碳化硼中子吸收现金中。

技术成真分开:

本创造的客观的符合反击存在的铝基碳化硼中子吸收现金中子吸收机能不可的缺陷,为了更远的增多铝基碳化硼中子吸收现金的中子吸收机能,稀土元素的氧化物钆、钐引入到铝基碳化硼中子吸收现金中,装备了高稀土元素的氧化物内容。,可无效增多铝基碳化硼中子吸收现金中子吸收机能的复合现金。

详细技术节目如次:

一种高稀土元素的氧化物内容的中子吸收现金,所述中子吸收现金,碳化硼按分量比例从10%到35%、40%—75%阿尔达勒、5%~40%铝稀土元素的氧化物中部筏运的身分。

所述的高稀土元素的氧化物内容的中子吸收现金,到达,铝-稀土元素的氧化物中部筏运是铝-钆中部筏运。、A-SM中部筏运,铝钆和A-SM中部筏运中稀土元素的氧化物分量比例为为10-50%。

所述的高稀土元素的氧化物内容的中子吸收现金,到达,碳化硼粉末的微粒为1~20微米。,阿尔达勒粉末的纤细为1~20μm。,铝-稀土元素的氧化物中部筏运粉末的微粒为10~100。。

所述的高稀土元素的氧化物内容的中子吸收现金,到达高稀土元素的氧化物内容的中子吸收现金按以下踏停止:

(1)高能球磨:分量比为20%~35%碳化硼粉末。、25%—75%阿尔达勒粉末、5%—40%铝-稀土元素的氧化物中部筏运粉末,把陈旧的放进马口铁里。,将磨球配制槽中,球料分量比为2:1~10:1。,在星相球磨中,罐被封住并平均的混合。,球磨的快速旋转为200~350rPM。,球磨工夫1h~30h,同时配制硬脂酸作为做事方法控预备。,硬脂酸占陈旧的的1%-2%(分量)。;

(2)冷压脱气和取消汞送:将混合粉末装入硬模中。,将硬模放入热压炉中。。。。。,率先扩张减压冷却的的压力。,那时停止高取消处置。,取消度为3×10。-2Pa,冷压压力为20~60MPa。;

(3)热压射击:取消度为3×10。-2PA射击,热压压力为20~60MPa。,射击后的气温率先从室温发情到300℃。,更远的脱气处置,射击后热至620至650度。,射击绝热工夫1h~4h,热压射击做事方法的延续高取消处置,取消度为1×10。3Pa,绝热一段工夫后,该炉在高取消下冷却的至室温。;

(4)热轧处置:对射击复合现金停止了多关口热轧处置。,450~500℃轧制扭曲的退火。

对阿尔达勒粉末停止了代表。、碳化硼粉、铝-稀土元素的氧化物中部筏运粉末三种粉末混合粉末,批准踏(1)高能球磨后,铝-稀土元素的氧化物中部筏运将被消退成稀土元素的氧化物元素。,那时Ar Re固溶体的形成物。。

本创造的无益终结符合:

钆是承认元素中对热中子吸收最大限度的最强的元素,钐也具有很强的热中子吸收最大限度的。存在的铝基碳化硼中子吸收现金的中子吸收机能次要由碳化硼内容决议,而硼元素并找错误中子吸收机能高地的的元素,因而形成物了存在的铝基碳化硼中子吸收现金中子吸收机能不可的缺陷。为了更远的增多铝基碳化硼中子吸收现金的中子吸收机能,我们家思索稀土元素的氧化物元素钆。、钐引入到铝基碳化硼中子吸收现金中。高内容稀土元素的氧化物元素钆、钐配制铝基碳化硼中子吸收现金,可以实质上的增多铝基碳化硼中子吸收现金的中子吸收机能。同时,采取粉末冶金学法。,用高能球磨、热压射击工业技术预备出铝基碳化硼中子吸收现金,高能球磨可使现金具有良好的散布平均的性。,和无价值的的谷粒份量,并能开始铝稀土元素的氧化物中部筏运。,Ar稀土元素的氧化物固溶体的形成物,如此使稀土元素的氧化物元素的散布尽量的平均的。,热压射击工业技术又保证书了铝基碳化硼中子吸收现金具有高的仔细度,因而本创造将在增多铝基碳化硼中子吸收现金的中子吸收机能的同时,也能保证书铝基碳化硼中子吸收现金具有较好的机械机能

附图阐明

图1为完成例一的含5%铝钆中部筏运的铝基碳化硼中子吸收现金的显微一套图:(a)热压射击显微一套。

图2为完成例一的含5%铝钆中部筏运的铝基碳化硼中子吸收现金的显微一套图:(b)热轧使适应的显微一套。

图3为例二的含10%铝钆中部筏运的铝基碳化硼中子吸收现金的显微一套图:(a)热压射击显微一套。

图4为例二的含10%铝钆中部筏运的铝基碳化硼中子吸收现金的显微一套图:(b)热轧使适应的显微一套。

图5为完成例三的含25%铝钆中部筏运的铝基碳化硼中子吸收现金的显微一套图:热轧状况下的一套。

图6为完成例三的含25%铝钆中部筏运的铝基碳化硼中子吸收现金混合粉末批准高能球磨后的XRD弯成曲线,高能球磨后可以瞥见。,钆中部筏运破损钆,将钆离婚在铝中形成物固溶体。。

详细完成方法

为了使本创造的技术节目尽量的清晰地明了,上面用附图更远的阐明。,无论哪些对本创造技术节目的技术特点停止相当掉换和惯例推论完成的节目均落入本创造谨慎使用徘徊。

完成例一

化合图1、图2,一种高稀土元素的氧化物内容的中子吸收现金,到达高稀土元素的氧化物内容的中子吸收现金按以下踏停止:

(1)高能球磨:分量比为30%碳化硼粉末。、65%阿尔达勒粉末、5%铝钆中部筏运粉末,进入锅中,将磨球配制槽中,球料分量比为5∶1。,在星相球磨中,罐被封住并平均的混合。,球磨快速旋转为300转/分,球磨工夫20h,同时配制硬脂酸作为做事方法控预备。,硬脂酸占陈旧的的1%.;

(2)冷压脱气和取消汞送:将混合粉末装入硬模中。,将硬模放入热压炉中。。。。。,率先扩张减压冷却的的压力。,那时停止高取消处置。,取消度为3×10。-2Pa,冷压压力为20MPa。;

(3)热压射击:取消度为3×10。-2PA射击,热压压力为20MPa,射击时先由室温发情到300℃后绝热h,更远的脱气处置,射击后发情至630度。,射击绝热工夫为2h,热压射击做事方法的延续高取消处置,取消度为1×10。-3Pa,绝热一段工夫后,该炉在高取消下冷却的至室温。;

(4)热轧处置:对射击复合现金停止了多关口热轧处置。,轧制道次在450度退火。。

得到了本创造的一种高稀土元素的氧化物内容的铝基碳化硼中子吸收现金。

例二

化合图3、图4,一种高稀土元素的氧化物内容的中子吸收现金,到达高钆内容的中子吸收现金按以下踏停止:

(1)高能球磨:分量比为30%碳化硼粉末。、60%阿尔达勒粉末、10%铝钆中部筏运粉末,进入锅中,将磨球配制槽中,球料分量比为5∶1。,在星相球磨中,罐被封住并平均的混合。,球磨快速旋转为300转/分,球磨工夫为8h,同时配制硬脂酸作为做事方法控预备。,硬脂酸占陈旧的的2%.;

(2)冷压脱气和取消汞送:将混合粉末装入硬模中。,将硬模放入热压炉中。。。。。,率先扩张减压冷却的的压力。,那时停止高取消处置。,取消度为3×10。-2Pa,冷压压力为30MPa。。;

(3)热压射击:取消度为3×10。-2PA射击,热压压力为30MPa,射击时先由室温发情到300℃后绝热h,更远的脱气处置,射击后发情至620度。,射击绝热工夫为2h,热压射击做事方法的延续高取消处置,取消度为1×10。-3Pa,绝热一段工夫后,该炉在高取消下冷却的至室温。;

(4)热轧处置:对射击复合现金停止了多关口热轧处置。,轧制道次在450度退火。。

得到了本创造的一种高稀土元素的氧化物内容的铝基碳化硼中子吸收现金。

完成例三

化合图5、图6,一种高稀土元素的氧化物内容的中子吸收现金,到达高钆内容的中子吸收现金按以下踏停止:

(1)高能球磨:分量比为30%碳化硼粉末。、45%阿尔达勒粉末、25%铝钆中部筏运粉末作为原现金,进入锅中,将磨球配制槽中,球料分量比为10∶1。,在星相球磨中,罐被封住并平均的混合。,球磨快速旋转为350rPM,球磨工夫为8h,同时配制硬脂酸作为做事方法控预备。,硬脂酸占陈旧的的2%.;

(2)冷压脱气和取消汞送:将混合粉末装入硬模中。,将硬模放入热压炉中。。。。。,率先扩张减压冷却的的压力。,那时停止高取消处置。,取消度为3×10。-2Pa,冷压压力为40MPa。;

(3)热压射击:取消度为3×10。-2PA射击,热压压力为40MPa。,射击时先由室温发情到300℃后绝热h,更远的脱气处置,射击后发情至650度。,射击绝热工夫为2h,热压射击做事方法的延续高取消处置,取消度为1×10。-3Pa,绝热一段工夫后,该炉在高取消下冷却的至室温。;

(4)热轧处置:对射击复合现金停止了多关口热轧处置。,轧制道次在500度退火。。

得到了本创造的一种高稀土元素的氧化物内容的铝基碳化硼中子吸收现金。

例四

一种高稀土元素的氧化物内容的中子吸收现金,到达高钐内容的中子吸收现金按以下踏停止:

(1)高能球磨:分量比为30%碳化硼粉末。、65%阿尔达勒粉末、5%A-SM中部筏运粉作为原现金,进入锅中,将磨球配制槽中,球料分量比为5∶1。,在星相球磨中,罐被封住并平均的混合。,球磨快速旋转为300转/分,球磨工夫为5h,同时配制硬脂酸作为做事方法控预备。,硬脂酸占陈旧的的2%.;

(2)冷压脱气和取消汞送:将混合粉末装入硬模中。,将硬模放入热压炉中。。。。。,率先扩张减压冷却的的压力。,那时停止高取消处置。,取消度为3×10。-2Pa,冷压压力为30MPa。。;

(3)热压射击:取消度为3×10。-2PA射击,热压压力为30MPa,射击时先由室温发情到300℃后绝热1h,更远的脱气处置,射击后发情至620度。,射击绝热工夫为2h,热压射击做事方法的延续高取消处置,取消度为1×10。-3Pa,绝热一段工夫后,该炉在高取消下冷却的至室温。;

(4)热轧处置:对射击复合现金停止了多关口热轧处置。,轧制道次在450度退火。。

得到了本创造的一种高稀土元素的氧化物内容的铝基碳化硼中子吸收现金。

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