一种纳米碳化硼／铝中子吸收复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米碳化硼/铝中子吸收复合材料及其制备方法；所述方法包括如下步骤：选取高纯铝粉末、微米碳化硼粉末混合均匀；将混合粉末真空干燥；将干燥后的混合粉末采用选区激光熔化工艺进行增材制造成形，得到纳米碳化硼/铝中子吸收复合材料；将所述纳米碳化硼/铝中子吸收复合材料进行热等静压致密化处理。本发明专利技术提供的纳米碳化硼/铝中子吸收复合材料具有优秀的力学性能(抗拉强度380‑480MPa，延伸率9.3％‑12.5％)；同时，本发明专利技术提供的材料具备良好的中子吸收率(80‑95％)，“力学‑功能”综合性能优于绝大多数现有的碳化硼/铝复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属复合材料，涉及一种纳米碳化硼/铝中子吸收复合材料及其制备方法。

技术介绍

1、随着社会的发展与人口数量的增长，人类对能源的需求越来越大。传统化石能源储量有限且易对环境造成严重污染，基于洁净和低资源消耗的优势，核能成为替代生物能源且最具发展潜力的能源之一，核能利用也成为世界上各个国家最重要的能源发展战略计划。我国核电项目的重启及核工业技术等产业的进步与发展，高能辐射相关的设备或射线毫无疑问已广泛应用于科研、核电、军事、医疗和航空航天等众多领域，由此带来的辐射屏蔽和防护问题越来越受到人们的密切关注和高度重视，使得开发一种稳定、高性能中子吸收材料成为必然。

2、中子是一种具有极强穿透能力的中性粒子，中子在与原子核发生碰撞时能将能量传递给原子核产生刺激带电粒子从而引起间接的辐射。对于中子的辐射防护，需要先进行中子慢化，再采用中子吸收截面较大的核素对慢化后的中子进行吸收。中子吸收截面较大的核素中硼资源丰富价格便宜，硼-10的热中子吸收截面高达3844b，是一种较为理想的中子吸收核素。碳化硼是最常用的硼的化合物，其结构稳定，硬度强，熔点高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米碳化硼/铝中子吸收复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的纳米碳化硼/铝中子吸收复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述高纯铝粉呈现球形，粒径为30-50μm；所述微米碳化硼粉末粒径为7-15μm；原料纯度均在99.9％以上。

3.根据权利要求1所述的纳米碳化硼/铝中子吸收复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，微米碳化硼粉末在混合粉末中体积分数占比为10-15vol.％，球形高纯铝粉末体积分数为85-90vol.％。

4.根据权利要求1所述的纳米碳化硼/铝中子吸收复合材料的制备方法，其特...

【技术特征摘要】

1.一种纳米碳化硼/铝中子吸收复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的纳米碳化硼/铝中子吸收复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述高纯铝粉呈现球形，粒径为30-50μm；所述微米碳化硼粉末粒径为7-15μm；原料纯度均在99.9％以上。

3.根据权利要求1所述的纳米碳化硼/铝中子吸收复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，微米碳化硼粉末在混合粉末中体积分数占比为10-15vol.％，球形高纯铝粉末体积分数为85-90vol.％。

4.根据权利要求1所述的纳米碳化硼/铝中子吸收复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述混合是在惰性气体保护下机械混合，机械混合的搅拌转速为800-1200rpm，搅拌时间为1-3min，重复10-15次。

5.根据权利要求1所述的纳米碳化硼/铝中子吸收复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，真空干燥的真空度为10-4pa，烘干温度为70-100℃，烘干时间为5-6h，烘干完成后使粉末随炉冷却至室温。

6.根据权利要求1所述的纳米碳化硼/铝中子吸收复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，采用的增材制造设备为选区激光熔化设备，型...

【专利技术属性】
技术研发人员：李赞，邹炳坤，刘阳，王戈，张国栋，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：