轻水堆核电站乏燃料贮存格架及运输容器用硼铝材料介绍

介绍了轻水堆核电站乏燃料贮存格架及运输容器用硼铝中子吸收材料的研究、开发和使用现状,主要包括铝/硼合金、铝/碳化硼合金、铝/碳化硼金属陶瓷和铝/碳化硼金属基复合材料,最后对这些已开发的硼铝中子吸收材料从材料性能、使用经验和经济学等方面做了综合的对比和分析,认为目前第三代核电站普遍使用的铝/碳化硼金属基复合材料虽然从理论和试验上认为可满足要求,但还需经过长期的实际使用验证,而我国也应当开发能够满足我国核能行业快速发展需求且具有自我知识产权的中子吸收材料。

ICP–AES法测定硼铝复合材料中的硼

建立电感耦合等离子体发射光谱法（ICP–AES） 测定辐照后硼铝复合材料中元素的方法.用氢氧化钠将辐照后的硼铝复合材料溶解过滤,滤纸和滤渣采用碱熔法制样.采用基体匹配法消除基体干扰,仪器工作条件RF发生器功率为1 150 W,雾化器压力为151.7 kPa,辅助气流量为0.5 L/min,硼元素的分析线为249.678 nm,积分时间为5 s.硼的质量浓度在15～28 mg/L 范围内与光谱强度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.999 7.方法的回收率为99.1%～100.8%,测定结果的相对标准偏差为0.76% （n=10）.该方法快速,准确度和精密度高,能够满足样品测量需要.

硼纤维增强铝基复合材料的研究进展

从硼纤维的基本性质和制备工艺等方面,综述了硼纤维增强铝基复合材料的复合工艺和性能特点,并简述硼纤维增强铝基复合材料的发展应用方向。

硼铝复合材料中吸水率与起泡关系研究

通过对不同密度的硼铝复合材料进行起泡试验,得出了各材料的吸水率,发现不同密度材料的吸水率差异极大,并且吸水率只有在一定范围(10-3量级)内,材料才有可能起泡,这不同于美国电力研究院所得结果。起泡原因可能是铝粉被硼酸溶液腐蚀,产生氢气后因内部压力超过芯体和包壳的结合强度,随后导致塑性变形和起泡。

硼铝复合材料热中子屏蔽性能分析

硼铝复合材料因制备工艺简单,力学性能良好,原材料价格低廉等诸多优点被广泛研究,并被用作诸多领域的热中子吸收材料。本文采用理论计算、MCNP软件模拟、实验测量等多种方法对硼铝复合材料的热中子屏蔽性能进行了评估分析。通过理论计算发现,对于相同配比的硼铝复合材料,从材料的热中子吸收性能方面,添加硼单质的效果优于添加碳化硼。通过MCNP程序模拟计算和实验测量发现,硼铝复合材料对能量低于10-7 MeV的中子吸收效果比较显著。

硼铝复合材料硼含量置信度临界安全分析研究

为评价临界安全设计中硼铝复合材料所需的硼含量置信度,本文以某核电厂乏燃料贮存格架为例,通过详细模拟硼铝复合材料中B_(4)C颗粒的弥散分布,分别分析其所采用的2.7 mm厚硼铝板和4.0 mm厚硼铝板在不同的硼含量下,不同粒径的B_(4)C颗粒弥散分布对格架整体反应性的影响,并对比分析了湿法贮存与干法贮存的情形。分析结果表明,在使用20%以上B_(4)C含量、B_(4)C粒径100μm以下的硼铝复合材料进行临界安全控制时,临界安全分析中可以根据对B_(4)C含量采用高达95%的置信度;如若B_(4)C粒径达到150μm,则临界安全分析中宜采用90%的置信度;对相同的硼铝复合材料,干法贮存条件下可以对B_(4)C含量采用更高的置信度。此外,还对不同贮存条件下中子隧道效应的不同规律进行了分析探讨。

T6处理与硼/6061铝复合材料强度性能的关系

本文探讨T6处理与硼/6061铝复合材料强度性能的关系。对于纤维体积密度为45％的板材试样,T6处理后,有可觉察到的强度增加趋向,增幅接近于混合定则的估算值。对于50％密度的试样,强度变化无明显规律性。文章从纤维与基体膨胀系数、界面结合状态、残余应力等方面讨论了T6处理的影响。并认为由于6061铝合金熔点较低,复合时利于减少纤维损伤。同时为了简化工艺防止构件淬火变形,在有些情况下,虽选用6061铝合金,但不进行T6处理是适宜的。

热暴露对B/Al复合材料力学性能的影响

研究了由热等静压工艺制备的B/Al复合材料在 30 0℃和 5 0 0℃条件下经不同时间热暴露处理后的力学性能及断口特征 ,从界面微观特征的角度分析了温度和时间等参数对性能产生影响的原因。实验结果表明 :在30 0℃长时间 (5 0～ 10 0h)热暴露后 ,性能下降幅度约为 2 0 %～ 30 % ;温度为 5 0 0℃时 ,经较短的时间 (数小时 )热暴露后性能显著下降。微观分析表明 :在 30 0℃长时间热暴露后没有明显的界面反应 ,在 5 0 0℃数小时热暴露后出现纤维和基体的界面反应层 ,界面反应的发生使力学性能降低。

热暴露对B/Al复合材料性能的影响

对经 30 0℃、50 0℃高温热暴露的B/Al(LF6)复合材料的力学性能进行了研究 ,实验结果表明材料在 30 0℃下热暴露时 ,性能下降速度较慢 ,10 0h后强度保留率约为 76% ,延伸率保留率为 74 %。而在50 0℃下热暴露时 ,5h以上强度就有明显降低。高温长时间热暴露后复合材料的断裂也从累积型转变为典型的非累积型断裂。通过透射电镜 (TEM)及扫描电镜 (SEM )对固态热压制造态和高温热暴露的界面状况进行了分析 ,认为界面反应是造成B/Al复合材料力学性能下降的主要原因。

前苏联B/Al复合材料在航天产品上的应用情况

为满足航天产品的需要,前苏联主要研究并应用了B/A1,同时开展了C/A1研究,但 C/A1现在才开始进入工业试生产。1 B/A1 的应用情况和制造工艺 在莫斯科中央材料研究院见到了由 B/A1 管材组合焊接而成的卫星支架。

CR法生成TiB_2/Al复合材料制备工艺研究

在实验的基础上 ,分析 CR法生成 Ti B2 / Al复合材料的制备工艺的五个关键问题 ,得出相应的解决方法 ,制备出了颗粒分布均匀、组组致密、性能较理想的 Ti B2 / Al复合材料 。

航天材料及工艺研究所金属材料及特种工艺加工事业部

航天材料及工艺研究所金属材料及特种工艺加工事业部主要从事我国导弹,航天运载火箭型号产品所用黑色金属,有色金属,金属基复合材料,高温抗氧化涂层及特种加工工艺研究和型号产品的研制,生产.多年来,紧密结合航天型号的发展,逐渐形成了具有航天特色的金属材料研制和特种工艺的开发.在箭体、弹体用铝合金，铝锂合金，硼铝复合材料，钛合金，发动机喷管用铌合金，发动机燃烧室铜合金（铜锆合金，铜银锆合金）。