一種碳化硼鋁基復合材料及中子吸收板的制作方法

一種碳化硼鋁基復合材料及中子吸收板的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種碳化硼鋁基復合材料及中子吸收板。按質量分數計，所述碳化硼鋁基復合材料中包括：15％～35％的B4C，0.5～7％的Ti元素，60％～84.5％為Al元素；且所述復合材料中，所述Ti元素的存在形式包括：以TiB2化合物的形式包覆在B4C顆粒表面。所述中子吸收板是由上述碳化硼鋁基復合材料制成的板材。本發明的碳化硼鋁基復合材料，經試驗驗證其常溫下延伸率為6～16％，優于現有的復合材料，制成中子吸收板材使用時，能耐受住碰撞或者熱應力變形，不易斷裂，從而提高貯存安全性能。同時其抗拉強度和中子吸收性能也均能滿足應用要求。
【專利說明】一種碳化硼鋁基復合材料及中子吸收板 【【技術領域】】
[0001] 本發明涉及核能源領域的中子吸收材料，特別是涉及一種碳化硼鋁基復合材料及 中子吸收板。 【【背景技術】】
[0002] 碳化硼中的kiB具有較高的中子吸收能力，因此被用于制作中子吸收材料而廣泛 應用于核能源領域中。包括碳化硼和鋁基體的復合材料是現有的常用中子吸收材料，而現 有的較為成熟的制備該中子吸收材料的方法主要有粉末冶金法和液態攪拌法。目前針對不 同的制備方法，中子吸收材料的成分體系也不同。中子吸收材料制成中子吸收板材進行使 用。使用時，核反應堆卸下的乏燃料棒集中裝載在不銹鋼格架中，中子吸收板材則插在不銹 鋼格架與乏燃料棒之間的縫隙內，通過中子吸收板材對乏燃料棒釋放的中子進行吸收，從 而隔絕向外的輻射。
[0003] 目前，不同的成分體系制得的中子吸收板的中子吸收性能、安全貯存性能各不相 同，差異顯著。例如，現有的某些制得的中子吸收板產品，經常在貯存過程中發生安全事故， 例如貯存時乏燃料過熱引發安全事故，再例如中子吸收板材發生破裂，進而無法有效吸收 中子，導致嚴重的輻射問題。 【
【發明內容】
】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是：彌補上述現有技術的不足，提出一種碳化硼鋁基 復合材料及中子吸收板，復合材料的延伸率較好，抗拉強度滿足應用要求；制得的中子吸收 板材用于乏燃料貯存系統中時安全性較高，同時中子吸收性也能滿足應用需求。
[0005] 本發明的技術問題通過以下的技術方案予以解決：
[0006] -種碳化硼鋁基復合材料，按質量分數計，所述復合材料中包括：15%?35%的 B4C,0. 5?7%的Ti元素，60%?84. 5%為Al元素；且所述復合材料中，所述Ti元素的存 在形式包括：以TiB2化合物的形式包覆在B 4C顆粒表面。
[0007] -種中子吸收板，所述中子吸收板是由碳化硼鋁基復合材料制成的板材，所述碳 化硼鋁基復合材料為上述所述的碳化硼鋁基復合材料。
[0008] 本發明與現有技術對比的有益效果是：
[0009] 本發明的碳化硼鋁基復合材料，含有特定含量的組分，且Ti以Ti-B化合物TiB2的 形式包覆在B 4C顆粒表面。這樣，在使用液態攪拌法制備復合材料時，組分中添加的Ti可有 效抑制B4C與Al在高溫下發生反應，確保最終形成B 4C-Al復合材料；且Ti以化合物TiB2的 形式包覆在B4C顆粒，對B 4C顆粒進行保護，確保B4C顆粒作為增強相，提高復合材料的力學 性能。本發明的復合材料，經試驗驗證其常溫下延伸率為6?16%，優于現有的復合材料， 制成中子吸收板材使用時，能耐受住碰撞或者熱應力變形，不易斷裂，從而提高貯存安全性 能。同時經試驗驗證，其抗拉強度在110?230,能滿足抗拉強度應用要求。而復合材料的 kiB面密度是隨材料中B4C的量增加而增加的，復合材料含15%?35%的B4C,以板材厚度 3mm為例可計算出其iqB面密度大約為0. 0184?0. 0367g/cm2,中子吸收效率約為93%? 99%，能滿足基本的中子吸收應用。 【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0010] 圖1是本發明【具體實施方式】中的實驗例2的碳化硼鋁基復合材料的掃描電鏡形貌 圖；
[0011] 圖2是本發明【具體實施方式】中的實驗例2的碳化硼鋁基復合材料的背散射圖；
[0012] 圖3是本發明【具體實施方式】中的實驗例3的碳化硼鋁基復合材料的掃描電鏡形貌 圖；
[0013] 圖4是本發明【具體實施方式】中的實驗例5的碳化硼鋁基復合材料的掃描電鏡形貌 圖。 【【具體實施方式】】
[0014] 下面結合【具體實施方式】并對照附圖對本發明做進一步詳細說明。
[0015] 本發明在對復合材料的成分，以及制得的中子吸收板材的應用方面進行深入研 究，發現某些貯存過程中的安全事故是由于多種原因導致的，有的是因為中子吸收板材的 中子吸收性能不高，才導致乏燃料棒過熱引發安全事故。也有的是由于中子吸收板材自身 的力學性能，例如抗拉強度、延伸率不夠，才容易在貯存過程中因震蕩、撞擊發生破裂。還有 一些是由于受到高溫硼酸水溶液的腐蝕而發生破裂，為此研究出一種成分體系，具有較好 的力學性能，且能耐受硼酸水溶液的腐蝕，從而確保貯存的安全性能；同時配方組成的復合 材料的中子吸收性能也能滿足基本的應用需求。而在改進碳化硼-鋁基復合材料成分體系 的過程中，本發明人發現制備具有一定中子吸收性能，且力學性能較好的復合材料時需要 考慮多方面的問題：1)碳化硼的含量對中子吸收性能，力學性能，抗腐蝕性能的影響；2)鋁 基體中添加的元素對碳化硼鋁基體界面反應的影響；3)鋁基體中添加元素最終形成的增 強相及其分布狀態。通過對上述問題的分析研究，最終提出本發明的碳化硼鋁基復合材料。
[0016] 此處需強調本發明提出的復合材料的力學性能中，除抗拉強度滿足應用需求之 夕卜，更主要的是延伸率也較好。這是因為，前述乏燃料貯存系統中，不銹鋼格架（通常為 304不銹鋼所制焊接、鉚接格架）為主要承力載體，其強度較高（一般為600MPa左右），插 入的中子吸收板材并不需要承載外力。因此，目前研發過程中，僅要求復合材料的抗拉強度 (UTS)在SOMPa以上，即可滿足要求，較少關注復合材料的延伸率。因此本發明提出一種具 有較好延伸率性能的復合材已具有足夠創新。
[0017] 本【具體實施方式】中，復合材料，按質量分數計，包括：15 %?35 %的B4C, 0. 5?7 % 的Ti元素，60 %?84. 5 %為Al元素。且所述復合材料中，所述Ti以Ti-B化合物TiB2的 形式包覆在B4C顆粒表面的微觀結構上。Ti的含量相對較少，因此鋁基體中無殘余的單獨 的Ti單質。
[0018] 本【具體實施方式】的復合材料，當通過液態攪拌法制備時，包括以下步驟：1)配料： 按最終復合材料的成分體系，稱取一定質量的Al、Al-Ti母合金和B 4C粉末；清洗純Al和 Al-Ti母合金；預熱B4C粉末。2)熔煉：將清洗好的純Al和Al-Ti母合金置入坩堝中，在真 空環境下加熱熔融，形成一定比例的鋁合金熔體。3)攪拌：對熔融的鋁合金熔體扒渣精煉， 待溫度穩定到7KTC?720°C后，置入B4C粉末并攪拌，使B4C粉末顆粒均勻分散在鋁合金熔 體中。4)鑄造：待攪拌至B4C粉末顆粒分布均勻、熔體有一定流動性時，將熔體澆注入模具 中，在模具中即制得中子吸收板材。步驟4)中的模具包括水冷裝置。
[0019] 上述液態攪拌工藝制備時，原料中的Ti會和Al、B4C發生反應6Al+3Ti+2B 4C = 2Al3BC+3TiB2，從而Ti能有效地抑制高溫液態攪拌法制備過程中B 4C與Al發生反應，避免 Al與B4C之間反應生成有害的產物渣，確保最終攪拌法制得匕(：41復合材料，而非無用有害 的產物渣。而最終的復合材料中，Ti以Ti-B化合物TiB 2的形式包覆碳化硼顆粒，可阻止進 一步的界面反應保護B4C顆粒不再損傷，一定程度上確保復合材料的力學性能。而其中B 4C 的含量在15%?35%，Ti元素占0. 5?7%，Al元素占60%?84. 5%，Ti以TiB2的形式 包覆B4C顆粒，經試驗驗證，具有良好的力學性能，特別是延伸率，而延伸率代表著材料的可 變形能力，高的延伸率不僅意味著復合材料更容易加工為板材產品，而且在其裝載服役過 程中，不會因為偶然的碰撞或者熱應力變形發生斷裂，進而確保使用過程中的安全性能。本 發明得到的復合材料的高延伸率是一項優秀的性能。將該復合材料制成板材，例如擠壓、壓 制或者軋制成型成為板材，用于乏燃料貯存系統中，將有效提高安全貯存性能。
[0020] 具體地,Ti元素的質量分數為0. 5?5%,且所述Ti全部以Ti-B化合物的形式包 覆在B4C顆粒表面。此時Ti含量較少，因此全部與B 4C反應，最終全部以Ti-B化合物的形 式包覆在B4C顆粒表面。此時Ti全部用于發揮抑制B 4C與Al的高溫反應。
[0021] 優選地，Ti元素的質量分數為5?7%,且一部分Ti以Ti-B化合物的形式包覆 在B 4C顆粒表面，其余Ti以Al3Ti形式彌散分布在鋁基體中。Ti含量相對較多，部分Ti與 B4C反應，以Ti-B化合物的形式包覆在B4C顆粒表面；部分Ti未與B4C反應，分布在鋁基體 中，作為鋁基體的成分。Ti的該優選含量下，除包覆在B 4C顆粒表面的Ti用于抑制B4C與 Al的高溫反應外，分布在鋁基體中的Ti以Al3Ti形式彌散分布，而非團聚分布，彌散分布的 Al3Ti是一種鋁基體高溫增強相，因此可輔助提升復合材料在高溫環境下的力學性能，提升 制得的中子吸收板材應用時的安全貯存性能。
[0022] 除上述Ti含量的設置作為一種優選方向外，還可在復合材料中添加金屬元素 Mg、 Si和Sr進行改進，作為另一種優選方向。復合材料包括15%?35%的B4C, 0. 5?7%的 Ti元素，0· 8?L 2%的Mg元素，0· 4?0· 8%的Si元素，0· 01?0· 05%的Sr元素，60%? 83%的Al元素。且Ti以Ti-B化合物的形式包覆在B4C顆粒表面，Mg和Si以Mg 2Si形式 彌散分布在鋁基體中。該優選的成分體系，使得復合材料除常溫下力學性能較好之外，高溫 力學性能也較好，可進一步提升制得的中子吸收板材應用時的安全貯存性能。當制備過程 中增加 Mg、Si和Sr, Mg和Si生成Mg2Si,則Mg2Si可作為鋁基體的高溫增強相，且Sr的添 力口，雖然含量較少，卻使得Mg 2Si以彌散化（微小顆粒）的形式分布在鋁基體中，因此也可 有效提升復合材料在高溫環境下的力學性能，提升安全貯存性能。
[0023] 當添加金屬元素改進時，也可僅添加 Mg和Si,具體為：復合材料包括15%?35% 的B4C,0· 5?7%的Ti元素，0· 8?L 2%的Mg元素，0· 4?0· 8%的Si元素，60%?83% 的Al元素。當未添加 Sr改進時，僅Mg和Si生成Mg2Si,則Mg2Si也可作為鋁基體的高溫 增強相，但Mg 2Si會以較大的沉淀相分布在鋁基體中，對復合材料在高溫環境下的力學性能 提升不大。
[0024] 另外，B4C的質量分數優選為28%?35%，此時Al的質量分數為60%?71%。當 在此范圍內時，除具有前述所述的良好的力學性能（抗拉強度和延伸率），確保安全性能之 夕卜，還可特別針對濕法貯存系統進行適用。對于濕法貯存系統的國際慣例，目前國際通用 的格架尺寸下，合適的中子吸收板材的厚度應為3_。而當厚度僅為3mm時，當B 4C的質量 分數為28%時，其中子吸收能力也能達到0.0343g/cm2,能滿足濕法貯存時對中子吸收的要 求。因此，當B 4C的質量分數優選為28%?35%時，得到的復合材料除能針對干法貯存系 統適用之外，也能針對濕法貯存系統進行適用，確保一定中子吸收性能和安全貯存性能。
[0025] 如下，通過設置實驗驗證本申請的復合材料具有優良的抗拉強度和延伸率。
[0026] 實施例1
[0027] 按照液體攪拌法制備碳化硼鋁基復合材料，具體制備過程按照如下步驟進行：
[0028] 1)配料：稱取一定質量的Al、Al-Ti母合金和B4C粉末；清洗純Al和Al-Ti母合 金；預熱B 4C粉末。此處確定原料的質量時，根據最終的設計目標換算出各自相應的質量。 例如，希望制備出100公斤的復合材料，且希望復合材料中含有30公斤的B 4C (30% )，且有5 公斤的Ti元素（5%)，65公斤的Al元素（65%)，則B4C粉末取30公斤；如果使用Al-Ti-IO 合金，則Al-Ti-IO合金取50公斤，使得Ti有5公斤，Al已有45公斤，余下取純Al原料20 公斤，即確保65公斤的Al元素。理論上按照上述原則換算即可，實踐中考慮到雜質、損耗 的問題，可根據生產制備的經驗相應微調實際稱取的質量值。
[0029] 2)熔煉：將清洗好的純Al和Al-Ti母合金置入坩堝中，在真空環境下加熱熔融， 形成一定比例的鋁合金熔體。
[0030] 3)攪拌：對熔融的鋁合金熔體扒渣精煉，待溫度穩定到720°C后，置入B4C粉末并 攪拌，使B 4C粉末顆粒均勻分散在鋁合金熔體中。
[0031] 4)鑄造：待攪拌至B4C粉末顆粒分布均勻、熔體流動性適當狀態時，將熔體澆注入 模具中，模具包括水冷裝置。
[0032] 上述模具中即制得本實施例中的碳化硼鋁基復合材料，通過美標ASTM D3171-11 所規定的化學沉淀法分析得到復合材料的成分體系包括28 %的B4C,通過X射線熒光光 譜分析法、電感耦合等離子體-發射光譜測試法等方法確定得到復合材料的成分體系包 括2%的Ti元素和69%的Al元素，另外還可測得部分微量（0. 5%?3% )的雜質，雜質 為Al3BC和其它雜質元素（原材料鋁中引入的雜質，例如Fe、Ni、Mn等，含量一般不超過 0. 1 % )。通過觀察本實施例中的碳化硼鋁基復合材料微觀形貌，發現Ti以Ti-B反應產物 TiB2的形式包覆在B4C顆粒外。測試其抗拉強度和延伸率，列于表1中。
[0033] 實施例2,相對于實施例1的不同之處在于：各組分的含量有所變化。
[0034] 具體制備時，僅步驟1)稱取一定質量的Al、Al-Ti母合金和B4C粉末時的具體質 量不同，其余步驟與實施例1中的步驟相同，制得本實施例中的碳化硼鋁基復合材料，通過 化學沉淀法分析得到包括33 %的B4C,通過X射線熒光光譜分析法確定得到包括3. 5 %的Ti 元素和62 %的Al元素，另外還可測得部分微量（0.5 %?5%)的雜質（Al3BC和其它雜質 元素）。
[0035] 如圖1和2所示，分別為本實施例中的碳化硼鋁基復合材料的掃描電鏡形貌圖及 背散射圖。從該微觀結構照片中可以發現，在B 4C顆粒表面包覆了一層致密的Ti-B反應產 物，該產物不但能夠阻止進一步的界面反應保護B4C顆粒不再損傷，而且B 4C顆粒與界面、鋁 合金基體結合緊密，也預示著其具有優秀的力學性能。
[0036] 測試本實施例中的碳化硼鋁基復合材料的抗拉強度和延伸率，列于表1中。
[0037] 實施例3,相對于實施例1的不同之處在于：各組分的含量有所變化，關鍵的變化 在于Ti含量的增加，且一部分Ti以Ti-B化合物的形式包覆在B4C顆粒表面，其余Ti以 Al3Ti形式彌散分布在鋁基體中。
[0038] 具體制備時，僅步驟1)稱取一定質量的Al、Al-Ti母合金和B4C粉末時的具體質 量不同，其余步驟與實施例1中的步驟相同，制得本實施例中的碳化硼鋁基復合材料，通過 化學沉淀法分析得到包括31 %的B4C,通過X射線熒光光譜分析法確定得到包括6 %的Ti 元素和61 %的Al元素，另外還可測得部分微量（0. 5 %?5 % )的雜質（Al3BC和其它雜質 元素）。
[0039] 如圖3所示，為本實施例中的碳化硼鋁基復合材料的掃描電鏡形貌圖。從該微觀 結構照片中可以發現，除了部分Ti以Ti-B反應產物TiB 2的形式包覆B4C顆粒外，其余的鈦 以Al3Ti的形式彌散分布在鋁合金基體中，這一第二相彌散分布狀態也能有助于提高復合 材料的常溫及高溫力學性能。
[0040] 測試本實施例中的碳化硼鋁基復合材料的抗拉強度和延伸率，列于表1中。
[0041] 實施例4,相對于實施例1的不同之處在于：各組分的含量有所變化。具體地,最 終制得的碳化硼鋁基復合材料的成分體系的分析結果為：通過化學沉淀法分析得到包括 15 %的B4C,通過X射線熒光光譜分析法確定得到包括1 %的Ti元素和83 %的Al元素，另 外還可測得部分微量（0. 5?1. 5 % )的雜質（Al3BC和其它雜質元素）。測試本實施例中 的碳化硼鋁基復合材料的抗拉強度和延伸率，列于表1中。
[0042] 實施例5 :相對于前述4個實施例的不同之處在于：組分中新增加 Mg, Si和Sr。
[0043] 按照液體攪拌法制備碳化硼鋁基復合材料，具體制備過程按照如下步驟進行：
[0044] 1)配料：稱取一定質量的AUAl-Ti母合金、Al-Si母合金、純Mg、Sr和B4C粉末。 清洗純Al和Al-Ti母合金、Al-Si母合金；預熱B 4C粉末。
[0045] 2)熔煉：將稱量清洗好的純A1、A1-Ti、A1-Si母合金置入坩堝中，在真空環境下加 熱融化，形成一定比例的鋁合金熔體。
[0046] 3)攪拌：對熔融的鋁合金扒渣精煉，待溫度穩定到720°C后，置入B4C粉末并攪拌， 使B 4C粉末顆粒均勻分散在鋁合金熔體中。
[0047] 4)鑄造：待攪拌至B4C顆粒分布均勻、熔體流動性適當狀態，加入設計所需量的純 Mg和Sr,短時間內（2?5分鐘）再攪拌均勻后將熔體澆注至入模具中，模具包括水冷裝置。 [0048] 上述模具中即制得本實施例中的碳化硼鋁基復合材料，通過化學沉淀法分析得到 復合材料的成分體系包括31 %的B4C,通過X射線熒光光譜分析法確定得到復合材料的成 分體系包括4%的Ti元素，1. 2%的Mg元素，0. 8%的Si元素，0. 04%的Sr元素和62%的 Al元素，另外還可測得部分微量（0.5%?3. 5%)的雜質（Al3BC和前述雜質）。如圖4所 示，為本實施例中的碳化硼鋁基復合材料的掃描電鏡形貌圖。從該微觀結構照片中可以發 現，除了 Ti以Ti-B反應產物TiB2的形式包覆B4C顆粒外，通過添加 Mg, Si能夠生成Mg2Si, 而通過添加 Sr,使Mg2Si彌散化分布在鋁基體中，從而這一第二相彌散分布狀態能有助于提 高復合材料的常溫及高溫力學性能。
[0049] 測試本實施例中的碳化硼鋁基復合材料的抗拉強度和延伸率，列于表1中。
[0050] 實施例6 :相對于實施例5的不同之處在于：各組分的含量有所變化。
[0051] 具體制備時，僅步驟1)稱取一定質量的A1、A1-Ti母合金、Al-Si母合金、Mg、Sr和 B4C粉末時的具體質量不同，其余步驟與實施例5中的步驟相同，制得本實施例中的碳化硼 鋁基復合材料，通過化學沉淀法分析得到復合材料的成分體系包括15 %的B4C,通過X射線 熒光光譜分析法確定得到復合材料的成分體系包括2 %的Ti，1 %的Mg, 0. 8 %的Si，0. 04 % 的Sr和80%的A1，另外還可測得部分微量（0. 5%?2% )的雜質（Al3BC和其它雜質元 素）。
[0052] 測試本實施例中的碳化硼鋁基復合材料的抗拉強度和延伸率，列于表1中。
[0053] 實施例7 :相對于實施例5的不同之處在于：組分中新增加的成分僅Mg, Si,沒有 Sr0
[0054] 具體制備時，步驟1)稱取一定質量的Al、Al-Ti母合金、Al-Si母合金、Mg和B4C 粉末。清洗純Al和Al-Ti母合金、Al-Si母合金；預熱B4C粉末。稱取的質量與實施例5 中不同，按本實施例的設計目標以及經驗微調調整得到。相應地，步驟4)中，待攪拌至B 4C 顆粒分布均勻、熔體流動性適當狀態，僅加入設計所需量的Mg (沒有Sr)，攪拌均勻后將熔 體澆注至入模具中，模具包括水冷裝置。制得本實施例中的碳化硼鋁基復合材料，通過化學 沉淀法分析得到復合材料的成分體系包括31 %的B4C,通過X射線熒光光譜分析法法確定 得到復合材料的成分體系包括2%的Ti, 1 %的Mg, 0. 8%的Si和64%的A1，另外還可測得 0. 5%?2%部分微量的Al3BC和前述雜質。
[0055] 測試本實施例中的碳化硼鋁基復合材料的抗拉強度和延伸率，列于表1中。
[0056] 對比例：以如下產品的成分比例（質量分數）進行對比：
[0057]
【權利要求】
1. 一種碳化硼鋁基復合材料，其特征在于：按質量分數計，所述復合材料中包括： 15%?35%的B 4C, 0. 5?7%的Ti元素，60%?84. 5%為Al元素；且所述復合材料中，所 述Ti元素的存在形式包括：以TiB2化合物的形式包覆在B 4C顆粒表面。
2. 根據權利要求1所述的碳化硼鋁基復合材料，其特征在于：所述Ti元素的質量分數 為5?7 %，且一部分Ti以TiB2化合物的形式包覆在B4C顆粒表面，其余Ti以Al3Ti化合 物的形式彌散分布在所述碳化硼鋁基復合材料的鋁基體中。
3. 根據權利要求2所述的碳化硼鋁基復合材料，其特征在于：所述復合材料包括：31 % 的B4C, 6%的Ti元素，61 %的Al元素；且所述復合材料中，部分Ti以TiB2化合物的形式包 覆在B4C顆粒表面，其余Ti以Al 3Ti化合物的形式彌散分布在所述碳化硼鋁基復合材料的 錯基體中。
4. 根據權利要求1所述的碳化硼鋁基復合材料，其特征在于：所述Ti元素的質量分數 為0. 5?5%，且所述Ti全部以TiB2化合物的形式包覆在B4C顆粒表面。
5. 根據權利要求1或2所述的碳化硼鋁基復合材料，其特征在于：所述復合材料還包 括：0. 8?1. 2%的Mg元素、0. 4?0. 8%的Si元素、0. 01?0. 05%的Sr元素；所述Al元 素的質量分數為60%?83% ;且所述復合材料中，Mg元素和Si元素以Mg2Si形式彌散分 布在所述碳化硼鋁基復合材料的鋁基體中。
6. 根據權利要求5所述的碳化硼鋁基復合材料，其特征在于：所述復合材料包括：31 % 的比(：，4%的Ti元素，62%的Al元素，1.2%的Mg元素，0.8%的Si元素，0.04%的Sr元 素；且所述復合材料中，Ti全部以TiB 2化合物的形式包覆在B4C顆粒表面，Mg元素和Si元 素以Mg2Si形式彌散分布在所述碳化硼鋁基復合材料的鋁基體中。
7. 根據權利要求5所述的碳化硼鋁基復合材料，其特征在于：所述復合材料包括：15% 的B4C, 2%的Ti元素，80%的Al元素，1 %的Mg元素，0.8%的Si元素，0.04%的Sr元素； 且所述復合材料中，Ti全部以TiB2化合物的形式包覆在B 4C顆粒表面，Mg元素和Si元素 以Mg2Si形式彌散分布在所述碳化硼鋁基復合材料的鋁基體中。
8. 根據權利要求1或2所述的碳化硼鋁基復合材料，其特征在于：所述復合材料還包 括：0. 8?1. 2%的Mg元素、0. 4?0. 8%的Si元素；所述Al元素的質量分數為60%? 83%。
9. 根據權利要求1所述的碳化硼鋁基復合材料，其特征在于：所述B4C的質量分數為 28 %?35% ;所述Al元素的質量分數為60 %?71%。
10. -種中子吸收板，其特征在于：所述中子吸收板是由碳化硼鋁基復合材料制成的 板材，所述碳化硼鋁基復合材料為權利要求1至9任一項權利要求所述的碳化硼鋁基復合 材料。
【文檔編號】C22C21/00GK104313400SQ201410560252
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月20日 優先權日:2014年10月20日
【發明者】劉偉, 李丘林, 李宇, 王靚 申請人:清華大學深圳研究生院