[發明專利]一種不銹鋼基板上中子吸收復合材料的噴涂方法

有效

• 申請號: 201710353129.4
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107164755B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 汪濤;謝國鋒;王輝;陸海萍;錢繼凱
• 申請（專利權）人: 江蘇廣川線纜股份有限公司
• 主分類號: C23C24/04
• 分類號: C23C24/04
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

本發明公開了一種可對高能量中子具備較好防護能力的不銹鋼基板上中子吸收復合材料的噴涂方法，其具體步驟包括：1)將40～70重量份的鋁基金屬粉末、20～40重量份的碳化硼粉末和10～20重量份的氧化釤粉末混合均勻，作為內層噴涂粉末；2)將30～70重量份的鋁基金屬粉末、20～50重量份的三氟化鋁粉末和10～20重量份的氫化鋯粉末混合均勻，作為外層噴涂粉末；3)對不銹鋼基板表面進行清洗和噴砂粗化處理；4)采用氮氣或氦氣作為運載氣體，將內層噴涂粉末對不銹鋼表面進行噴涂，形成內側涂層；5)采用氮氣或氦氣作為運載氣體，將外層噴涂粉末對內側涂層進行噴涂，形成外側涂層。該噴涂方法可廣泛地應用于各種復合材料的制備過程中。

技術領域

本發明涉及到一種噴涂方法，尤其涉及到一種不銹鋼基板上中子吸收復合材料的噴涂方法。

背景技術

中子根據其能量的不同，可劃分為：快中子(0.1～500MeV)、中能中子(100eV～0.1MeV)、慢中子(E<100eV)和熱中子(一般為0.025eV)等。中子屏蔽材料的目的是將一定能量的快中子慢化成熱中子并將其吸收。

中子吸收材料大多包含有鉿、釤、鎘等具有高中子吸收截面的元素。鉿、釤是中子吸收性能優異的材料，但稀缺昂貴，難以實現工業化應用。鎘是具有較大熱中子俘獲截面的實用材料，0.5mm厚的鎘板就可滿足乏燃料儲存格架臨界控制和中子吸收能力的要求。但是由于鎘具有毒性、容易致癌，雖然目前還在應用，但已經開始逐漸被替代。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種可對高能量中子具備較好防護能力的不銹鋼基板上中子吸收復合材料的噴涂方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：一種不銹鋼基板上中子吸收復合材料的噴涂方法，其步驟包括：

1)將40～70重量份的鋁基金屬粉末、20～40重量份的碳化硼粉末和10～20重量份的氧化釤粉末混合均勻，作為內層噴涂粉末，其中，鋁基金屬粉末的粒徑控制在1～50微米之間，碳化硼粉末的粒徑控制在1～75微米之間，氧化釤粉末的粒徑控制在1～25微米之間；

2)將30～70重量份的鋁基金屬粉末、20～50重量份的三氟化鋁粉末和10～20重量份的氫化鋯粉末混合均勻，作為外層噴涂粉末，其中，鋁基金屬粉末的粒徑控制在1～50微米之間，三氟化鋁粉末的粒徑控制在20～75微米之間，氫化鋯粉末的粒徑控制10～75微米之間；

3)對不銹鋼表面進行清洗和噴砂粗化處理；

4)采用氮氣或氦氣作為運載氣體，將所述的內層噴涂粉末沿著噴口的軸線方向加入到噴槍中對不銹鋼表面進行噴涂，形成內側涂層，噴涂時，將所述運載氣體的壓力控制在2～4.0MPa之間，將所述運載氣體的溫度控制在400～600℃之間，將所述運載氣體的流速控制在300～1200米/秒之間。

5)采用氮氣或氦氣作為運載氣體，將所述的外層噴涂粉末沿著噴口的軸線方向加入到噴槍中對內側涂層進行噴涂，形成外側涂層，噴涂時，將所述運載氣體的壓力控制在2～4.0MPa之間，將所述運載氣體的溫度控制在400～600℃之間，將所述運載氣體的流速控制在300～1200米/秒之間。

本發明所要解決的進一步的技術問題是：提供一種可使上述的復合材料較好地防護X射線和γ射線的不銹鋼基板上中子吸收復合材料的噴涂方法。

為解決上述進一步的技術問題，本發明所采用的技術方案為：在所述的內層噴涂粉末和外層噴涂粉末中分別加入20～40重量份的氧化鉛粉末，氧化鉛粉末的粒徑控制10～75微米之間。