[发明专利]一种Al基B4

说明书

本发明属于复合涂层制备领域，具体涉及一种利用冷气动力喷涂制备Al‑B4C复合涂层的方法。首先，将不同化学配比的Al或Al合金和B4C粉末采用机械或球磨进行混合；再采用冷气动力喷涂将制备的复合粉末直接喷涂到含硼钢表面，制备出Al基B4C复合涂层；所获得Al基B4C复合涂层中，孔隙率在5％以下，结合力高于30MPa，厚度在500μm以上。本发明方法操作简单，制备出的Al基B4C复合涂层组织致密，厚度可控，与含硼钢基体结合良好，B4C颗粒分布均匀并且含量可控。该涂层有可能用于乏燃料贮存和运输容器表面，提高其中子吸收能力。

技术领域

本发明属于复合涂层制备领域，具体涉及一种利用冷气动力喷涂制备Al-B4C复合涂层的方法。

背景技术

随着我国核电事业的快速推进，乏燃料的产生量将大幅增加，因此乏燃料的贮存将会成为严峻问题。由于Al基B4C复合材料具有低的密度、良好的热导性能、良好的力学性能以及高的中子吸收能力，因而目前国外已经将Al基B4C复合材料用作乏燃料的湿法贮存格架，并且取得了很好的效果。而乏燃料干法贮存和运输容器主要由含硼钢构成，由于含硼钢中的硼含量低，中子吸收能力较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Al基B4C复合涂层的制备方法，施加该涂层的罐体可用作乏燃料贮存和运输容器。

本发明的技术方案如下：

一种Al基B4C复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)将不同化学配比的Al或Al合金和B4C粉末采用机械或球磨进行混合；

(2)采用冷气动力喷涂将制备的复合粉末直接喷涂到含硼钢表面，制备出Al基B4C复合涂层；

所获得Al基B4C复合涂层中，孔隙率在5％以下，结合力高于30MPa，厚度在500μm以上，B4C颗粒在Al基体中均匀分布。

所述的Al基B4C复合涂层的制备方法，步骤(1)中，B4C含量为5～90wt.％。

所述的Al基B4C复合涂层的制备方法，步骤(1)中，B4C粉末的粒度范围为5～30μm，Al或Al合金粉末的粒度范围为10～50μm。

所述的Al基B4C复合涂层的制备方法，步骤(2)中，冷气动力喷涂的操作条件为温度100～600℃，压力0.5～5.0MPa，喷涂距离5～40mm。

要求所述的Al基B4C复合涂层的制备方法，步骤(2)中，制备出的Al基B4C复合涂层中的B4C颗粒均匀弥散分布。

本发明的设计思想是：