收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

钨硼化合物/铝复合屏蔽材料设计及性能研究

周玉超  
【摘要】:近些年来,核能的应用越来越广泛,核能在为人类创造价值的同时也会产生核辐射,从而对周围环境和人体健康等造成损害,因此核屏蔽材料的研究显得尤为必要。本文选取钨硼化合物为功能粒子,可同时屏蔽中子和γ射线。选取质轻且能保证力学性能的铝合金为基体。首先利用蒙特卡洛模拟方法的MCNP软件根据材料的屏蔽要求并结合制备可行性对钨硼化合物/铝复合屏蔽材料进行设计。采用球磨混粉和放电等离子烧结制备复合材料并对制备工艺进行优化,根据优化工艺制备不同体积分数WB/6061Al复合材料,研究了WB颗粒体积分数对复合材料力学性能和屏蔽性能的影响规律,并分析了相关机理;利用扫描电镜、透射电镜等技术对复合材料微观组织进行了观察和分析。制备了WB体积分数30%的不同基体复合材料,研究了基体种类对复合材料力学性能的影响规律。通过模拟获得了钨硼化合物/铝复合屏蔽材料γ射线线吸收系数与钨硼化合物体积分数之间的关系,即钨硼化合物体积分数与γ射线线吸收系数具有线性规律,并进一步确定了钨面密度与材料屏蔽率之间的关系,为该屏蔽材料后续进一步的应用提供了指导。根据模拟结果及材料制备可行性,确定WB为功能粒子,体积分数为30%,均匀分布。研究发现随球磨时间延长,WB粉的粒径变小,Al基体片状化程度增加,WB与Al基体的镶嵌焊合逐渐增多,两种粉体混合更加均匀。随SPS保温时间由20min延长至30min,WB/Al复合材料致密度先升高后不变。优化SPS工艺为570℃保温25min,烧结压力40MPa。复合材料中WB颗粒分布均匀且随体积分数增加,WB粒径有所减小。复合材料中存在界面产物WAl_(12),6061Al基体中的Si元素大量偏聚到WB颗粒上。随着增强体WB体积分数增加,WB/6061Al复合材料的硬度以及弹性模量逐渐增加,延伸率逐渐降低,拉伸强度先升高后减小,当WB体积分数为20%时拉伸强度为287MPa。WB体积分数分别为30%时,WB/Al复合材料对~(60)Co的线吸收系数为0.32cm~(-1),对热中子的宏观反应截面为5.62cm~(-1)。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前18条
1 李健学;章孟本;;硼化合物生物学作用的研究进展[J];预防医学情报杂志;1988年04期
2 徐晓鸣;李建宗;;环氧树脂含硼固化剂的研究进展[J];热固性树脂;1989年03期
3 ;由煤灰中析出的硼化合物[J];煤炭转化;1979年03期
4 张英杰;张治然;袭荣刚;王晓波;;含硼化合物在癌症治疗方面的研究进展[J];解放军药学学报;2017年01期
5 ;中国科大非常规合成偕二硼化合物[J];当代化工;2017年09期
6 李士绮 ,陈惠萱;无机硼化合物命名法[J];山西大学学报(自然科学版);1978年02期
7 ;兰州化物所基于羧酸转化的有机偕二硼化合物双官能化研究获进展[J];河南化工;2018年03期
8 左晓希,刘建生,李伟善,南俊民,袁中直;含硼化合物在锂离子电池电解质中的应用[J];电池;2002年06期
9 卢伟;试议我国硼化合物工业的经营体制[J];现代化工;1980年01期
10 ;芳基多硼化合物的制备及其选择性偶联反应[J];有机化学;2014年04期
11 ;基于羧酸作为酰基源的有机偕二硼化合物双官能化转化[J];有机化学;2018年08期
12 王超;曹晓舟;姜涛;荣宜;张建;杨合;薛向欣;;铝硼化合物(Al-B)及其复合材料的研究进展[J];硅酸盐通报;2013年10期
13 黄世文,单自兴,黄金昆,赵德杰;杂芳基硼化合物的合成[J];武汉大学学报(自然科学版);1999年02期
14 李世波,温广武,葛勇,张宝生;碳硼化合物的晶体结构[J];哈尔滨建筑大学学报;1998年04期
15 袁国正,桂国球;联萘双金属化合物对胺基氯硼烷类的单转烃化反应及2-联萘基硼化合物的合成[J];有机化学;1996年02期
16 王正芳;孙娟;张伟红;王栩;唐波;;二氟硼类荧光探针研究及其在生物分析中的应用新进展[J];分析科学学报;2012年06期
17 李庆;李丹;张运;武建军;;短纤维增韧铁硼化合物基复合材料应力研究[J];热加工工艺;2011年02期
18 张晓清;贾建峰;裴晓琴;武海顺;;羰基硼化合物B_(2n)(CO)_n(n=1~6)的理论研究[J];化学学报;2006年15期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 李晓艳;李沙瑜;杨国强;;水溶性三芳基硼化合物的合成[A];第十三届全国光化学学术讨论会论文集[C];2013年
2 陶强;王欣;崔田;朱品文;;钼-硼化合物的高温高压制备及硬度特性探索[A];第十四届全国物理力学学术会议缩编文集[C];2016年
3 张晓清;武海顺;;羰基硼化合物B_6(CO)_n(n=1-6)的结构与稳定性[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年
4 刘慧;吴延平;卢华;李志芳;沈珍;;新型不对称氟硼化合物的合成及性质研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第05分会:无机化学[C];2014年
5 李沙瑜;王双青;杨国强;;三芳基硼化合物的发光性质及应用[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十七分会:光化学[C];2016年
6 武海顺;秦晓芳;;羰基硼化合物的结构与稳定性研究[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年
7 谷巍;姚文志;曹永;王海荣;李新宝;;硼氧团簇B_nO_m~(-/0)(n=2,3;m=4~6;n<m)的结构和性质研究[A];河南省化学会2012年学术年会论文摘要集[C];2012年
8 祁彦宇;何刚;房喻;;含8-羟基喹啉四配位硼化合物的合成及奇异荧光行为[A];中国化学会第十六届胶体与界面化学会议论文摘要集——第四分会:胶体与界面化学中的理论问题[C];2017年
9 朱晶;马帅领;朱品文;王欣;;Cr_3B_4的高温高压制备及其性质研究[A];第十八届中国高压科学学术会议缩编文集[C];2016年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李龙飞;含硼化合物催化活化H_2与CO_2反应的理论研究[D];北京化工大学;2018年
2 郑阳;蒽基取代的含硼化合物的合成及还原反应研究[D];兰州大学;2018年
3 张祯琦;烷基硼化合物的合成与偕二硼化合物的反应研究[D];中国科学技术大学;2017年
4 李磊;镍催化有机二硼化合物的区域选择性合成研究[D];中国科学技术大学;2018年
5 徐亮;基于碳氢键直接官能团化的多硼化合物以及噻咯衍生物的合成方法研究[D];西安交通大学;2018年
6 孟祥旭;锰—硼化合物的高温高压合成及压致相变研究[D];吉林大学;2013年
7 马帅领;锰硼化合物的高温高压合成及其物性研究[D];吉林大学;2017年
8 张振宇;有机四配位硼化合物的合成、结构及光电性质研究[D];吉林大学;2016年
9 张普玉;茂金属/含硼化合物催化体系催化烯烃聚合的研究[D];浙江大学;2002年
10 郭洋;硼化合物和包覆硼的制备、燃烧性能及应用研究[D];国防科学技术大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周玉超;钨硼化合物/铝复合屏蔽材料设计及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2019年
2 王曦;喹啉基及炔基取代的含硼化合物的合成、还原及氟离子识别性质研究[D];兰州大学;2019年
3 王拓;钯催化的炔烃间接碳硼化合成环外烯基硼化合物[D];天津大学;2017年
4 朱晶;铬硼化合物的高温高压制备及物性研究[D];吉林大学;2017年
5 张晓梅;新型1,8-萘啶氟硼化合物与钴卟啉类衍生物的合成及性质研究[D];云南师范大学;2016年
6 汪帮忠;1,8-萘啶及吡啶类氟硼化合物的合成、光谱性质及密度泛函理论研究[D];云南师范大学;2016年
7 董文博;钨硼化合物的高温高压合成及其物性[D];吉林大学;2013年
8 张芳;铜催化炔烃的硼化反应研究[D];浙江师范大学;2016年
9 张恒君;酚基嘧啶及吡啶咪唑类配合物的合成及光致、电致发光性质研究[D];东北师范大学;2004年
10 李晓川;锂硼化合物的结构预测与超导性能分析[D];燕山大学;2013年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978