【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于中子吸收、屏蔽材料制備及應(yīng)用的，尤其涉及一種中子吸收復(fù)合材料的制備裝置及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、原子能工業(yè)的日益發(fā)展伴隨著核泄漏、核輻射等安全隱患。幾種核輻射粒子中，中子和伽馬射線屏蔽難度較大。尤其是中子作為電中性粒子，不受庫侖力作用，穿透性極強，且在碰撞過程中還會產(chǎn)生次級伽馬射線，是現(xiàn)代核輻射防護的研究重點。鋁合金因其具有較好的可加工性、耐腐蝕性和耐核輻射性而被廣泛運用于核防護領(lǐng)域。為了進一步提高構(gòu)件的核屏蔽能力，有學(xué)者在鋁合金中添加具有中子吸收能力的硼化物，形成鋁基復(fù)合防護材料。當(dāng)以硼化物作為第二相時，b具有較大的熱中子吸收截面，對中子具有良好的屏蔽效果，抗腐蝕能力強，抗輻照能力好。鋁基復(fù)合材料相比于傳統(tǒng)鋁合金具有更高的強度、耐磨性和中子吸收效果，已經(jīng)成為了傳統(tǒng)鋁合金的替代材料，在核電站乏燃料貯存水池、運輸容器、重要人防工事的防輻射屏蔽以及生產(chǎn)操作人員的個人防護等方面得到了運用。
2、核電是最具發(fā)展前景的清潔能源，核電站是核電的工廠，使用的材料是核放射性物質(zhì)，具有極強的放射性，對環(huán)境、人類、動物具有極大的危害性。
3、如何進行核防護，防止核污染，是一個復(fù)雜的研究課題，在核電站中使用著多種核燃料棒、乏燃料棒，而且數(shù)量多，如何儲存和運輸這些核燃料棒、乏燃料棒成了一大難題，在存儲、運輸過程中還會向外發(fā)射中子，甚至?xí)霈F(xiàn)核燃料棒、乏燃料棒內(nèi)部產(chǎn)生反應(yīng)，引起熔化。
4、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在航空、航天、電子、汽車、通訊、軍工、核電站等
，對材料的要求越來越高，傳統(tǒng)的單一結(jié)構(gòu)材
5、但是現(xiàn)有中子吸收復(fù)合材料的制備和生產(chǎn)方法還存著中子吸收復(fù)合材料的增強相分布不均勻、或者耐高溫力學(xué)強度不高的問題。
6、由鑒于此，專利技術(shù)一種中子吸收復(fù)合材料的制備裝置及其制備方法是非常必要的。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種中子吸收復(fù)合材料的制備裝置及其制備方法，以解決
技術(shù)介紹
中所提到的問題。
2、一種中子吸收復(fù)合材料的制備裝置，包括原料球墨過篩機，攪拌混料機，坯料壓制機，高溫成型機，冷卻降溫機，銑面加工機床，成品切割機和控制箱，所述的原料球墨過篩機，攪拌混料機，坯料壓制機，高溫成型機，冷卻降溫機，銑面加工機床和成品切割機分別電性連接控制箱；所述的原料球墨過篩機能夠?qū)⒅谱髦凶游諒?fù)合材料的原料：鋁粉、碳化硼粉、硅粉、輕稀土粉進行打磨修整，得到原料粉末混合物；所述的攪拌混料機將原料粉末混合物加到有機溶劑中，并進行機械攪拌和超聲分散處理，使得原料粉末混合物顆粒之間的團聚被完全打撒，形成所述的納米顆粒懸濁液；其中：所述的機械攪拌和超聲分散處理的時間為1-15min，得到納米顆粒懸濁液；所述的坯料壓制機將納米顆粒懸濁液進行初步的壓制成型，得到中子吸收復(fù)合材料的坯料；所述的高溫成型機將中子吸收復(fù)合材料的坯料進行高溫成型操作，烘干溫度設(shè)置在300-400℃之間，并且干燥時間為1-12h，真空度為0.1-10kpa，從而得到中子吸收復(fù)合材料的坯料塊；利用所述的冷卻降溫機降溫5-10h，降溫至室溫即可；將中子吸收復(fù)合材料的坯料塊放置到銑面加工機床上對邊沿處進行打磨處理；根據(jù)中子吸收復(fù)合材料使用場景的不同利用所述的成品切割機，裁切到合適的塊體進行成品包裝使用即可。
3、優(yōu)選的，所述的原料球墨過篩機的轉(zhuǎn)數(shù)200r/min，篩網(wǎng)目數(shù)650目，球磨、過篩反復(fù)進行，球磨后成混合細(xì)粉，混合細(xì)粉顆粒粒徑≤0.02mm。
4、優(yōu)選的，所述的坯料壓制機包括上頂殼體，油壓柱體，中間壓制殼體，定向滑動柱體，坯料成型模具，底部支撐動力殼，控制柜和連通線路，所述的油壓柱體螺栓連接在上頂殼體的內(nèi)部并與中間壓制殼體相卡接設(shè)置；所述的定向滑動柱體螺栓連接在中間壓制殼體和底部支撐動力殼之間；所述的坯料成型模具螺栓連接在油壓柱體的下端；所述的控制柜獨立設(shè)置在底部支撐動力殼的一側(cè)；所述的連通線路螺紋連接在上頂殼體的上部和控制柜的后部。
5、優(yōu)選的，所述的坯料成型模具又包括成型殼體下底座，吸收孔成型柱，材料擠壓腔和滲液排放孔，所述的吸收孔成型柱一體化設(shè)置在成型殼體下底座的上部；所述的材料擠壓腔設(shè)置在成型殼體下底座和吸收孔成型柱之間的空隙；所述的滲液排放孔開設(shè)在成型殼體下底座的下部右側(cè)并與材料擠壓腔的內(nèi)部相連通設(shè)置。
6、優(yōu)選的，所述的銑面加工機床包括銑面機床體，支撐柱，支撐輔助柜，控制器，支撐移動板，升降柱和l吊臂，所述的支撐柱分別螺栓連接在銑面機床體的下部四角位置；所述的支撐輔助柜螺栓連接在銑面機床體的下部中間位置；所述的控制器螺釘連接在銑面機床體的前部右側(cè)位置；所述的支撐移動板螺栓連接在銑面機床體的上部左側(cè)位置；所述的升降柱螺栓連接在銑面機床體的上部右側(cè)中間位置；所述的l吊臂螺栓連接在升降柱的上部輸出端；所述的l吊臂的內(nèi)側(cè)螺釘連接有移動帶，所述的l吊臂的內(nèi)部左側(cè)螺栓連接有銑面電機，所述的銑面電機的輸出端鍵連接有銑面打磨輪。
7、優(yōu)選的，所述的支撐移動板又包括中子吸收復(fù)合材料銑面加工臺板，漏料通氣孔，中子吸收復(fù)合材料上料輥和中子吸收復(fù)合材料下料輥，所述的漏料通氣孔開設(shè)在中子吸收復(fù)合材料銑面加工臺板的內(nèi)部；所述的中子吸收復(fù)合材料上料輥鑲嵌在中子吸收復(fù)合材料銑面加工臺板的內(nèi)部右側(cè)；所述的中子吸收復(fù)合材料下料輥鑲嵌在中子吸收復(fù)合材料銑面加工臺板的內(nèi)部左側(cè)。
8、此外，本專利技術(shù)還提供了一種中子吸收復(fù)合材料的制備方法，具體包括以下步驟：
9、步驟一：中子吸收復(fù)合材料原料的球磨過篩；
10、步驟二：中子吸收復(fù)合材料的攪拌混料；
11、步驟三：粉體漿料的坯料壓制；
12、步驟四：坯料的高溫?zé)釅撼尚停?/p>
13、步驟五：中子吸收復(fù)合材料板材的冷卻；
14、步驟六：中子吸收復(fù)合材料的銑面加工；
15、步驟七：中子吸收復(fù)合材料的成品切割。
16、優(yōu)選的，在步驟一中，將制作中子吸收復(fù)合材料的原料：鋁粉、碳化硼粉、硅粉、輕稀土粉加入到原料球墨過篩機中，進行打磨修整，得到原料粉末混合物；所述的原料球墨過篩機的轉(zhuǎn)數(shù)200r/min，篩網(wǎng)目數(shù)650目，球磨、過篩反復(fù)進行，球磨后成混合細(xì)粉，混合細(xì)粉顆粒粒徑≤0.02mm。
17、優(yōu)選的，在步驟二中，將步驟一的原料粉末混合物加到有機溶劑中，并進行機械攪拌和超聲分散處理，使得原料粉末混合物顆粒之間的團聚被完全打撒，形成所述的納米顆粒懸濁液；其中：所述的機械攪拌和超聲分散處理的時間為1-15min，得到納米顆粒懸濁液；另外的，在常壓環(huán)境下混合2-10min后，開啟真空泵將混合腔室抽至真空，在真空環(huán)境下繼續(xù)混合2-5min后卸真空停止混粉，形成粉體漿料；所述碳化硼粉顆粒的質(zhì)量占比為5-25wt％、輕稀土粉的本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種中子吸收復(fù)合材料的制備裝置，其特征在于，該中子吸收復(fù)合材料的制備裝置，包括原料球墨過篩機(1)，攪拌混料機(2)，坯料壓制機(3)，高溫成型機(4)，冷卻降溫機(5)，銑面加工機床(6)，成品切割機(7)和控制箱(8)，所述的原料球墨過篩機(1)，攪拌混料機(2)，坯料壓制機(3)，高溫成型機(4)，冷卻降溫機(5)，銑面加工機床(6)和成品切割機(7)分別電性連接控制箱(8)；所述的所述的原料球墨過篩機(1)的轉(zhuǎn)數(shù)200r/min，篩網(wǎng)目數(shù)650目，球磨、過篩反復(fù)進行，球磨后成混合細(xì)粉，混合細(xì)粉顆粒粒徑≤0.02mm。
2.如權(quán)利要求1所述的中子吸收復(fù)合材料的制備裝置，其特征在于，所述的坯料壓制機(3)包括上頂殼體(31)，油壓柱體(32)，中間壓制殼體(33)，定向滑動柱體(34)，坯料成型模具(35)，底部支撐動力殼(36)，控制柜(37)和連通線路(38)，所述的油壓柱體(32)螺栓連接在上頂殼體(31)的內(nèi)部并與中間壓制殼體(33)相卡接設(shè)置；所述的定向滑動柱體(34)螺栓連接在中間壓制殼體(33)和底部支撐動力殼(36)之間；所述的坯料成型模具(3
3.如權(quán)利要求1所述的中子吸收復(fù)合材料的制備裝置，其特征在于，所述的銑面加工機床(6)包括銑面機床體(61)，支撐柱(62)，支撐輔助柜(63)，控制器(64)，支撐移動板(65)，升降柱(66)和L吊臂(67)，所述的支撐柱(62)分別螺栓連接在銑面機床體(61)的下部四角位置；所述的支撐輔助柜(63)螺栓連接在銑面機床體(61)的下部中間位置；所述的控制器(64)螺釘連接在銑面機床體(61)的前部右側(cè)位置；所述的支撐移動板(65)螺栓連接在銑面機床體(61)的上部左側(cè)位置；所述的升降柱(66)螺栓連接在銑面機床體(61)的上部右側(cè)中間位置；所述的L吊臂(67)螺栓連接在升降柱(66)的上部輸出端；所述的L吊臂(67)的內(nèi)側(cè)螺釘連接有移動帶(671)，所述的L吊臂(67)的內(nèi)部左側(cè)螺栓連接有銑面電機(672)，所述的銑面電機(672)的輸出端鍵連接有銑面打磨輪(673)。
4.如權(quán)利要求1所述的中子吸收復(fù)合材料的制備裝置，其特征在于，所述的支撐移動板(65)又包括中子吸收復(fù)合材料銑面加工臺板(651)，漏料通氣孔(652)，中子吸收復(fù)合材料上料輥(653)和中子吸收復(fù)合材料下料輥(654)，所述的漏料通氣孔(652)開設(shè)在中子吸收復(fù)合材料銑面加工臺板(651)的內(nèi)部；所述的中子吸收復(fù)合材料上料輥(653)鑲嵌在中子吸收復(fù)合材料銑面加工臺板(651)的內(nèi)部右側(cè)；所述的中子吸收復(fù)合材料下料輥(654)鑲嵌在中子吸收復(fù)合材料銑面加工臺板(651)的內(nèi)部左側(cè)。
5.如權(quán)利要求1所述的中子吸收復(fù)合材料的制備裝置，其特征在于，該中子吸收復(fù)合材料的制備方法，具體包括以下步驟：
6.如權(quán)利要求5所述的中子吸收復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，在步驟一中，將制作中子吸收復(fù)合材料的原料：鋁粉、碳化硼粉、硅粉、輕稀土粉加入到原料球墨過篩機(1)中，進行打磨修整，得到原料粉末混合物；所述的原料球墨過篩機(1)的轉(zhuǎn)數(shù)200r/min，篩網(wǎng)目數(shù)650目，球磨、過篩反復(fù)進行，球磨后成混合細(xì)粉，混合細(xì)粉顆粒粒徑≤0.02mm。
7.如權(quán)利要求5所述的中子吸收復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，在步驟二中，將步驟一的原料粉末混合物加到有機溶劑中，并進行機械攪拌和超聲分散處理，使得原料粉末混合物顆粒之間的團聚被完全打撒，形成所述的納米顆粒懸濁液；其中：所述的機械攪拌和超聲分散處理的時間為1-15min，得到納米顆粒懸濁液；另外的，在常壓環(huán)境下混合2-10min后，開啟真空泵將混合腔室抽至真空，在真空環(huán)境下繼續(xù)混合2-5min后卸真空停止混粉，形成粉體漿料；所述碳化硼粉顆粒的質(zhì)量占比為5-25wt％、輕稀土粉的質(zhì)量占比為0.5-5wt％，余量為鋁粉；在所述納米顆粒懸濁液中，粉體質(zhì)量與所述納米顆粒懸濁液之間比例關(guān)系為1.5g：1ml～2.5g：1ml。
...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種中子吸收復(fù)合材料的制備裝置，其特征在于，該中子吸收復(fù)合材料的制備裝置，包括原料球墨過篩機(1)，攪拌混料機(2)，坯料壓制機(3)，高溫成型機(4)，冷卻降溫機(5)，銑面加工機床(6)，成品切割機(7)和控制箱(8)，所述的原料球墨過篩機(1)，攪拌混料機(2)，坯料壓制機(3)，高溫成型機(4)，冷卻降溫機(5)，銑面加工機床(6)和成品切割機(7)分別電性連接控制箱(8)；所述的所述的原料球墨過篩機(1)的轉(zhuǎn)數(shù)200r/min，篩網(wǎng)目數(shù)650目，球磨、過篩反復(fù)進行，球磨后成混合細(xì)粉，混合細(xì)粉顆粒粒徑≤0.02mm。
2.如權(quán)利要求1所述的中子吸收復(fù)合材料的制備裝置，其特征在于，所述的坯料壓制機(3)包括上頂殼體(31)，油壓柱體(32)，中間壓制殼體(33)，定向滑動柱體(34)，坯料成型模具(35)，底部支撐動力殼(36)，控制柜(37)和連通線路(38)，所述的油壓柱體(32)螺栓連接在上頂殼體(31)的內(nèi)部并與中間壓制殼體(33)相卡接設(shè)置；所述的定向滑動柱體(34)螺栓連接在中間壓制殼體(33)和底部支撐動力殼(36)之間；所述的坯料成型模具(35)螺栓連接在油壓柱體(32)的下端；所述的控制柜(37)獨立設(shè)置在底部支撐動力殼(36)的一側(cè)；所述的連通線路(38)螺紋連接在上頂殼體(31)的上部和控制柜(37)的后部；所述的坯料成型模具(35)又包括成型殼體下底座(351)，吸收孔成型柱(352)，材料擠壓腔(353)和滲液排放孔(354)，所述的吸收孔成型柱(352)一體化設(shè)置在成型殼體下底座(351)的上部；所述的材料擠壓腔(353)設(shè)置在成型殼體下底座(351)和吸收孔成型柱(352)之間的空隙；所述的滲液排放孔(354)開設(shè)在成型殼體下底座(351)的下部右側(cè)并與材料擠壓腔(353)的內(nèi)部相連通設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的中子吸收復(fù)合材料的制備裝置，其特征在于，所述的銑面加工機床(6)包括銑面機床體(61)，支撐柱(62)，支撐輔助柜(63)，控制器(64)，支撐移動板(65)，升降柱(66)和l吊臂(67)，所述的支撐柱(62)分別螺栓連接在銑面機床體(61)的下部四角位置；所述的支撐輔助柜(63)螺栓連接在銑面機床體(61)的下部中間位置；所述的控制器(64)螺釘連接在銑面機床體(61)的前部右側(cè)位置；所述的支撐移動板(65)螺栓連接在銑面機床體(61)的上部左側(cè)位置；所述的升降柱(66)螺栓連接在銑面機床體(61)的上部右側(cè)中間位置；所述的l吊臂(67)螺栓連接在升降柱(66)的上部輸出端；所述的l吊臂(67)的內(nèi)側(cè)螺釘連接有移動帶(671)，所述的l吊臂(67)的內(nèi)部左側(cè)螺栓連接有銑面電機(672)，所述的銑面電機(672)的輸出端鍵連接有銑面打磨輪(673)。
4.如權(quán)利要求1...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：克磊，胡居亮，陳何，
申請(專利權(quán))人：鎮(zhèn)江華核裝備有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。