碳化硼/聚四氟乙烯新型中子吸收复合材料的制备及性能研究

Preparation and Properties of B₄C/PTFE Neutron Absorbing Composites

采用低温液相烧结法制备了碳化硼(B4C)/聚四氟乙烯(PTFE)新型无氢中子吸收复合材料,在380℃下实现了致密烧结。通过同步热分析仪(TG-DSC)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对复合材料的烧结过程、结构组成和微观形貌进行了分析。此外,本文研究了B4C含量变化对样品力学性能和中子吸收能力的影响。研究结果表明:随着复合材料中B4C含量的降低,其相对密度和冲击韧性逐渐增大;硬度逐渐减小。复合材料中子吸收能力的中子输运蒙卡模拟计算(MCNPX)结果表明,随着B4C含量的减少,其慢中子吸收能力逐渐降低。在所研究的复合材料中,当B4C含量为70 wt%,厚度为5 mm时,其对1?波长中子的透射率为2.45 × 10?6,可满足中子散射谱仪束线吸收材料的通常应用要求。