[发明专利]一种中子过滤材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种中子过滤材料及其制备方法。该制备方法包括如下步骤：超热中子过滤材料通过下述1)或2)的处理即得；1)依次经初步压制成型、烧结和热等静压成型；2)装入至包套中进行热等静压成型；超热中子过滤材料为钨粉、铝粉、钛粉、碳化硼、氧化钛、氟化锂、氟化铝、氧化钆、氟化钆、氮化硼、氧化硼、硼化锆、硼化钛和氧化锂粉中至少一种。本发明具有以下优点：(1)中子过滤材料的过滤性能突出，能提供特定能量段，特别是超热中子能量段的中子束；(2)制备方法可靠，产品性能突出，在硼中子俘获治疗技术设备中应用时，对超热中子的过滤能达到仪器设计指标；(3)本发明能制造出大型厚制中子过滤材料，并能实现机加工。

主权项

1.一种中子过滤材料的制备方法，包括如下步骤：超热中子过滤材料通过下述1）或2）的处理，即得所述中子过滤材料；1）依次经初步压制成型、烧结和热等静压成型；2）装入至包套中进行所述热等静压成型；所述超热中子过滤材料为如下任一种混合物：1）由5质量份铝粉、10质量份氟化铝粉和1质量份氧化锂粉制成的混合物；2）由20质量份氟化铝、10质量份铝粉、1质量份钛粉和1质量份氧化硼制成的混合物；3）由5质量份铝粉、10质量份氟化铝和1质量份碳化硼制成的混合物；所述超热中子过滤材料的粒度为100~1000目；在步骤1）中，所述压制成型的条件为：模压压力为50~1000MPa；模压温度为20~80℃；所述烧结的条件为：烧结环境为真空、氩气环境、氮气环境或氢气环境；烧结温度为500~1100℃；升温速度为1℃/min~10℃/min；烧结时间为100~600min；在步骤2）中，所述包套为铝制包套或低碳钢包套；所述热等静压的条件为：压力为50~200 MPa；保压温度为450~1000℃；升温速度为1~15℃/min的升温速度升至350℃，然后以1~5℃/min的升温速度升至终温；时间为0.5~5h；在步骤1）或2）之前还包括将所述超热中子过滤材料混合均匀的步骤；将所述超热中子过滤材料混合均匀采用机械混合法；所述机械混合法采用的设备为球磨机、V形混合器、锥形混合器或滚抛机；所述机械混合法的混合条件为：转速为20~200转/分；混合时间为0.5~8h；在步骤1）或2）之后，还包括利用机加工设备对所述中子过滤材料进行钻、铣、刨或磨的步骤。