[发明专利]中子吸收材料及其制备方法

权利要求书

1.一种中子吸收材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

制备纳米颗粒悬浊液；

于真空环境中，将铝粉、碳化硼颗粒加入到所述纳米颗粒悬浊液中，形成粉体浆料；

将所述粉体浆料真空干燥后于真空条件下进行压制得到坯料；

将所述坯料真空烧结得到坯体；

将所述坯体挤压成板材，并对所述板材轧制得到纳米碳化硅-纳米氧化铝-碳化硼-铝中子吸收材料。

2.如权利要求1所述的中子吸收材料的制备方法，其特征在于，在进行制备纳米颗粒悬浊液的步骤之前，还包括将铝粉、碳化硼颗粒、纳米碳化硅粉进行真空干燥的步骤。

3.如权利要求1所述的中子吸收材料的制备方法，其特征在于，在制备纳米颗粒悬浊液的步骤中具体包括：

将纳米碳化硅粉加到有机溶剂中，并进行机械搅拌和超声分散处理，使得纳米碳化硅颗粒之间的团聚被完全打撒，形成所述纳米颗粒悬浊液；其中：所述机械搅拌和超声分散处理的时间为1-15min。

4.如权利要求3所述的中子吸收材料的制备方法，其特征在于，在于真空环境中，将铝粉、碳化硼颗粒加入到所述纳米颗粒悬浊液中，形成粉体浆料的步骤中，具体包括：

将铝粉和碳化硼颗粒加入到纳米颗粒悬浊液中，得到混合浆料，将所述混合浆料置于非介入式混粉机中在常压环境下混合2-10min后，开启真空泵将混合腔室抽至真空，在真空环境下继续混合2-5min后卸真空停止混粉，形成粉体浆料。

5.如权利要求4所述的中子吸收材料的制备方法，其特征在于，在所述混合浆料中，所述碳化硼颗粒的质量占比为5-25wt％、纳米碳化硅颗粒的质量占比为0.5-5wt％，余量为铝粉；在所述纳米颗粒悬浊液中，粉体质量与所述纳米颗粒悬浊液之间比例关系为1.5g：1ml～2.5g：1ml。

6.如权利要求1所述的中子吸收材料的制备方法，其特征在于，在将所述粉体浆料真空干燥后于真空条件下进行压制得到坯料的步骤中，具体包括：

将所述粉体浆料置于真空干燥箱内干燥；其中：干燥温度40-100℃，干燥时间为1-12h，真空度为0.1-10Kpa；

将真空干燥后的粉体装入冷压套中，抽真空后除去空气包装，后放入冷等静压机进行压制；其中冷等静压压制压力为250-400MPa，冷压时间为1-5min。

7.如权利要求1所述的中子吸收材料的制备方法，其特征在于，在将所述坯料真空烧结得到坯体的步骤中，具体包括：

将所述坯料于400-600℃下真空烧结2-24h得到所述坯体。

8.如权利要求1所述的中子吸收材料的制备方法，其特征在于，在将所述坯体挤压成板材，并对所述板材轧制得到纳米碳化硅-纳米氧化铝-碳化硼-铝中子吸收材料的步骤中，具体包括：

将所述坯体挤压成板材，再对所述板材轧制至合适厚度，得到纳米碳化硅-纳米氧化铝-碳化硼-铝中子吸收材料，其中挤压温度为350-550℃，挤压比为4:1～16:1，轧制温度为350-550℃，单道次变形量为5-20％。

9.如权利要求1所述的中子吸收材料的制备方法，其特征在于，所述铝粉尺寸D50为1-3μm，碳化硼颗粒尺寸D50为＜50μm，纳米碳化硅粉尺寸D50为30-100nm。

10.一种中子吸收材料，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的中子吸收材料的制备方法制备而成。