[发明专利]一种B4C/Al中子吸收材料坯体除气及长期保存的方法

说明书

本发明涉及一种B₄C/Al中子吸收材料坯体除气及长期保存方法，能明显延长复合材料粉坯保存时间，并简化粉坯的保存手段，使其更易于库存，消除粉坯不易保存造成的配料与烧结之间的生产连接障碍，提高总体生产效率。本发明中的一种B₄C/Al中子吸收材料坯体除气及长期保存方法，能除去粉坯中吸附的O₂、H₂O等气体，明显隔离粉坯储存环境与仓库环境，使得粉坯可长时间、高质量的保存，进而可生产出高致密度、高性能的中子吸收复合材料。

技术领域

本发明涉及中子吸收材料加工技术领域，特别是B₄C/Al中子吸收材料坯体保存方法。

背景技术

B₄C/Al复合材料是优良的中子吸收材料，自上世纪80年代以来，已受到核辐射防护科研工作者的广泛重视。B₄C/Al中子吸收复合材料通常采用粉末冶金或者铸造工艺制备，但由于铸造过程中的增强体颗粒分布不均匀，界面反应严重等引起的微观组织缺陷严重影响材料性能，因而粉末冶金工艺在制备B₄C/Al中子吸收复合材料方面具有独特的优势。B₄C/Al中子吸收复合材料原料粉体通常粒径较小，比表面积大，易于吸附空气中的气体分子如O₂、H₂O等，在粉末表面形成一定的隔离，经过长时间的库房储存后再进行烧结，该隔离层就会阻碍原子的固相扩散，导致制备出的材料致密度较低，性能较差。由于以上原因，传统的B₄C/Al中子吸收复合材料粉末冶金制备工艺流程为将材料冷压成型后立即进行烧结，造成原料制备工序不能连续进行，必须等到上一批次材料烧结之后才能继续，使得材料制备环节成为制约生产效率的瓶颈环节。因此开发一种较为简易的材料原料或粉坯长期、高质量的保存方法，对提高材料整体制备效率具有较大的意义。

发明内容

本发明的目的提高中子吸收复合材料粉坯保存质量，延长保存时间，使其更易于库存，消除粉坯不易保存造成的原料制备与烧结之间的生产连接障碍，提高总体生产效率。

本发明一种B₄C/Al中子吸收材料坯体除气及长期保存方法，步骤为：

步骤一、包套制作：按照粉坯形状及尺寸制作带抽气嘴的金属的包套，将材料粉坯封焊进入包套中；

步骤二、加热除气：将带包套的坯料放入加热炉中加热，对包套内抽真空，最终温度为300—600℃，保温时间1-3h；

步骤三、检漏与夹封：检测包套真空漏率，合格后，将抽气嘴用火焰加热，夹封包套；

步骤四、将带包套的坯料在室温下长期保存。

所述包套材料为铁、铜、不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金中的一种。

所述步骤二中的升温速率为5—20℃/min。

所述步骤二中，全过程的真空度≤10^-3Pa。

所述步骤三中的检测包套真空漏率为≤10^-8Pa·m³·s^-1。