【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及中子吸收材料领域，尤其涉及一种中子吸收用钆锆合金带及制备方法。
技术介绍
1、中子准直器是散裂中子源等大科学装置中散射谱仪的核心器件，其作用是吸收发散的中子，使中子沿特定的角度运动，约束和准直进入探测器的中子，显著提高谱仪分辨率。中子准直器影响着中子谱仪所利用的中子束的强度、品质以及谱仪的分辨率。
2、中子准直器的核心是中子吸收材料，该材料需要具有较强的中子吸收能力和良好的力学性能，还需要尽可能的降低吸收材料的厚度，从而增加中子准直器和中子斩波器的透过率。
3、钆锆合金虽可以作为中子吸收材料，但由于含有金属锆，导致合金材料的密度较大；并且，现有钆锆合金的制备工艺包含熔炼、锻造、热轧、冷轧、去应力退火等多个生产工序，制备流程长、原料浪费大、成品率低、导致制备成本昂贵，以及厚度均匀性差等问题。
4、因此，开发一种流程短、成本低、具有优异的物理化学性能的钆锆合金带的制备工艺，对减少浪费，降低生产成本具有现实意义。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种中子吸收用钆锆合金带及制备方法和应用，以解决目前中子吸收用钆锆合金存在制备流程长、原料浪费大、成品率低、厚度均匀性差等问题。
2、具体
技术实现思路
如下：
3、第一方面，本专利技术提供一种中子吸收用钆锆合金带的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
4、步骤1、将质量比为1：1-4：1的高纯钆和高纯锆置于真空熔炼甩带炉的熔炼室并抽真
5、步骤2、将所述gd-zr合金液转移至保温包的喷包内；
6、步骤3、打开喷包底部的喷嘴，在惰性气氛保护下，所述gd-zr合金液从喷嘴缝处以2-10 kg/min的流量均匀流出，至喷嘴下方转速为500-1500 r/min的冷却铜辊表面，形成厚度约为60-70 μm，宽度为200~650 mm的gd-zr合金带，得到所述中子吸收用钆锆合金带。
7、可选地，所述保温包为预热的保温包，所述预热的温度为1300-1400 ℃。
8、可选地，所述gd-zr合金液转移至保温包的喷包内，包括：向所述真空熔炼甩带炉的保温包和熔炼室内缓慢充入适量惰性气体，使二者压力平衡，然后将保温包下降至结晶棍上方的工作位置，在惰性气氛保护下，将所述gd-zr合金液转移至保温包的喷包内。
9、可选地，步骤1中，所述抽真空后，所述熔炼室内的真空度为9×10-4pa-9×10-1pa。
10、可选地，步骤1中，所述将熔炼室温度升高至1350-1450 ℃的过程，包括预热升温和熔炼升温两个阶段：
11、所述预热升温阶段控制炉体在10-20 min，温度升至300-500 ℃；
12、所述熔炼升温阶段控制炉体在5-10 min，温度升至1350-1450 ℃。
13、所述熔炼升温阶段增加磁搅拌，所述磁搅拌的搅拌时间为1-5 min。
14、可选地，步骤3中，所述gd-zr合金液从喷嘴缝处以2-10 kg/min的流量均匀流出，包括：
15、持续向所述保温包内充入惰性气体，以使所述喷包承受的气体压力在gd-zr合金液流出过程中保持不变，所述喷包内的gd-zr合金液在所述气体压力和重力作用下，保持2-10 kg/min的流量均匀流出。
16、可选地，所述气体压力为0.2-0.4 mpa。
17、可选地，所述惰性气氛为氩气气氛。
18、第二方面，本专利技术提供一种上述第一方面所述的制备方法获得的中子吸收用钆锆合金带。
19、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
20、本专利技术提供的中子吸收用钆锆合金带的制备方法，采用甩带炉进行真空下原料的熔炼，形成合金液；以及真空下合金液的喷射，形成合金薄带的钆锆合金带的制备，与现有中子吸收合金带的制备过程（包括熔炼、锻造、热轧、冷轧、退火共5个工序）比较，具有过程简单、流程短、生产周期短以及成品率高的优点。在中子分析、放射医学、核工业等领域具有良好的应用前景。
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1.一种中子吸收用钆锆合金带的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述中子吸收用钆锆合金带的制备方法，其特征在于，所述保温包为预热的保温包，所述预热的温度为1300-1400 ℃。
3.根据权利要求1所述中子吸收用钆锆合金带的制备方法，其特征在于，所述Gd-Zr合金液转移至保温包的喷包内，包括：向所述真空熔炼甩带炉的保温包和熔炼室内缓慢充入适量惰性气体，使二者压力平衡，然后将所述保温包下降至结晶棍上方的工作位置，在惰性气氛保护下，将所述Gd-Zr合金液转移至保温包的喷包内。
4.根据权利要求1所述中子吸收用钆锆合金带的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述抽真空后，所述熔炼室内的真空度为9×10-4 Pa-9×10-1 Pa。
5.根据权利要求1所述中子吸收用钆锆合金带的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述将熔炼室温度升高至1350-1450 ℃的过程，包括预热升温和熔炼升温两个阶段：
6.根据权利要求5所述中子吸收用钆锆合金带的制备方法，其特征在于，所述熔炼升温阶段增加磁搅拌，所述磁搅拌的
7.根据权利要求1所述中子吸收用钆锆合金带的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述Gd-Zr合金液从喷嘴缝处以2-10 kg/min的流量均匀流出，包括：
8.根据权利要求7所述中子吸收用钆锆合金带的制备方法，其特征在于，所述气体压力为0.2-0.4 MPa。
9.根据权利要求1所述中子吸收用钆锆合金带的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛为氩气气氛。
10.一种中子吸收用钆锆合金带，其特征在于，所述中子吸收用钆锆合金带通过权利要求1-9任一所述制备方法获得。
...【技术特征摘要】
1.一种中子吸收用钆锆合金带的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述中子吸收用钆锆合金带的制备方法，其特征在于，所述保温包为预热的保温包，所述预热的温度为1300-1400 ℃。
3.根据权利要求1所述中子吸收用钆锆合金带的制备方法，其特征在于，所述gd-zr合金液转移至保温包的喷包内，包括：向所述真空熔炼甩带炉的保温包和熔炼室内缓慢充入适量惰性气体，使二者压力平衡，然后将所述保温包下降至结晶棍上方的工作位置，在惰性气氛保护下，将所述gd-zr合金液转移至保温包的喷包内。
4.根据权利要求1所述中子吸收用钆锆合金带的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述抽真空后，所述熔炼室内的真空度为9×10-4 pa-9×10-1 pa。
5.根据权利要求1所述中子吸收用钆锆合金带的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄永章，吴刚，康强，向宇，贺子龙，石晓涛，闫国庆，桂涛，边爱薇，
申请(专利权)人：有研资源环境技术研究院北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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