[發明專利]一種高中子吸收率中子吸收復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201710191911.0
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN107008894B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 戴金華;馬云濤;王志偉;唐小存;壯新;徐斌;陳雅露;呂鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇海龍核科技股份有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/18;B22F3/10;B01F13/10;C22C21/00;C22C32/00;C22C29/06;C22C30/00;C22C1/05
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技術領域

本發明涉及一種復合材料的制備方法，具體涉及一種高中子吸收率中子吸收復合材料的制備方法。

背景技術

核電由于高效、低耗、綠色等優點，成為與火電、水電并稱的世界三大電力供應支柱；B4C/Al中子吸收材料是當今發達國家三代電站乏燃料干濕密集貯存格架及其運輸容器反應性控制用的最新材料。

傳統的中子吸收用B4C/Al復合材料采用箱體松裝軋制工藝，B4C和Al經均勻混合后松裝于鋁合金箱體，經排氣后直接軋制，得到的復合材料為三明治結構，在上下兩層鋁板中間的是仍然為粉體、未形成連續的復合塊體的材料，因此，產品的力學性能差、熱導率低、中子吸收能力不穩定。

發明內容

本發明針對上述問題提出了一種高中子吸收率中子吸收復合材料的制備方法，保證材料的冶金質量，保證復合材料具有優良的力學性能、熱導率和中子吸收能力。

具體的技術方案如下：

一種高中子吸收率中子吸收復合材料的制備方法，其步驟如下：

(1)按重量份數計稱取碳化硼粉8-40份、鋁合金粉32-96份和輕稀土粉0.1-10份；

(2)將碳化硼粉、鋁合金粉和輕稀土粉加入混粉設備中進行混料；

(3)將經過混粉設備混合均勻后的物料加入真空燒結爐中進行燒結得到軋坯；

(4)在軋坯的四個側壁上澆注一層厚度為0.05-1cm的鋁合金層后進行模壓；

(5)模壓后進行3-8道次熱軋處理，軋制道次間經450～500℃退火處理，即可得到高中子吸收率中子吸收復合材料。

上述一種高中子吸收率中子吸收復合材料的制備方法，其中，所述混粉設備包括殼體，殼體頂部設有第一開口，殼體上還設有一圈第一支撐環，第一支撐環截面呈L形結構，包繞設置在第一開口外部，第一支撐環上設有截面為n形結構的第二支承蓋，第二支承蓋上設有進料機構；殼體內設有分隔機構，分隔機構上方設有混料裝置、分隔機構下方設有承料機構，所述進料機構包括依次連接的進料斗、分料管和第一進料管，第一進料管為圓環形結構，分料管連接第一進料管和進料斗，第一進料管穿過第二支承蓋且固定在第二支承蓋上；

所述混料裝置包括混料桶、第一混料機構、第二混料機構，所述混料桶為頂端開口的筒體結構，所述混料桶內設有導料板，所述導料板為球冠結構，混料桶的開口端為固定端、混料桶的未開口端為混料端，固定端為圓柱體結構、混料端為圓臺形結構，混料端的直徑自上而下逐漸減小，混料桶的混料端上設有若干第一出料孔，混料桶的固定端上設有一圈第一卡接凸塊和一圈第二卡接凸塊，第一卡接凸塊可滑動的設置在第一開口內壁上，第二卡接凸塊可滑動的設置在第一支撐環內壁上，使混料桶可轉動的固定在殼體上，所述混料桶上還設有一圈第一齒條，第一齒條位于第一支撐環與殼體圍繞形成的空腔中，第二支承蓋上設有第一電機，第一電機一端穿過第二支承蓋與第一支撐環，其上設置的第一主動齒輪與第一齒條相嚙合；所述第一混料機構包括主軸、攪拌桿、第一攪拌葉組和第二攪拌葉組，主軸一端固定在第二支承蓋上、另一端通過軸套可旋轉的與混料桶底部相連接，攪拌桿的數量為6個、8個或者10個，均勻的周向固定在主軸上，第一攪拌葉組和第二攪拌葉組交替設置在攪拌桿上，第一攪拌葉組由3個攪拌葉組成，第二攪拌葉組由2個攪拌葉組成，第一攪拌葉組和第二攪拌葉組的攪拌葉交錯設置，攪拌葉傾斜的設置在攪拌桿上，所述攪拌葉與攪拌桿之間的夾角a為60-70°；所述第二混料機構包括自上而下固定在混料桶外壁的第一混料板組、第二混料板組和第三混料板組，第一混料板組、第二混料板組和第三混料板組均由相同數量的混料板組成，相鄰兩個混料板組之間的混料板交錯設置，所述混料板包括連接板和攪拌板，連接板傾斜的固定在混料桶外壁上，攪拌板豎直的固定在連接板上；

所述承料機構包括承料斗和振動第一電機，承料斗設置在振動第一電機上，承料斗底部設有傾斜設置的導料平臺，承料斗上設有出料管，出料管位于導料平臺的最低端；

所述分隔機構包括側擋板、底板和調節板，側擋板傾斜的固定在底板外周，所述底板上設有若干第二出料孔，調節板一端通過彈簧固定在底板的調節腔內，另一端與電動推桿相連接，調節板上設有第三出料孔，第三出料孔的大小、分布與第二出料孔相同；通過電動推桿使調節板移動、從而調節第二出料孔的開啟和關閉。