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作者:马书旺;王健;吕政;杨剑;毛昌辉;甘斌;
单位:有研工程技术研究院有限公司先进电子材料事业部;智能传感功能材料全国重点实验室;中国有研科技集团有限公司;中国核动力研究设计院;
摘要:镁基复合材料因具有轻质、比强度和比刚度高的特点在宇航、兵器等领域具有很好的应用前景。为了实现材料对快中子的屏蔽性能并兼顾一定的γ射线屏蔽性能,本文采用粉末冶金法制备了B_4C含量为59%~62%(体积分数),W含量为1%的B_4C/W/AZ91复合材料。研究了热压温度、屏蔽组元含量和成型方法对复合材料致密度、微观组织和力学性能的影响。结果表明:随热压温度的升高,复合材料的致密度呈现先升高后降低的趋势,在热压温度为500℃时,材料的致密度达到最大值98.8%。随屏蔽组元体积百分含量的增加,材料的致密度呈现逐渐降低的趋势。相比热压法,热等静压能够提升高硼含量B_4C/W/AZ91复合材料的致密度。在热等静压温度为430℃时,B_4C含量为59%, W含量为1%的B_4C/W/AZ91复合材料的致密度达到99.5%,抗弯强度达到465 MPa。测试了富~(10)B的B_4C/W/AZ91复合材料的快中子屏蔽性能,在厚度为32.6 mm时,复合材料对Cf-252源中子的注量衰减比为1.95。
关键词:镁基复合材料;;粉末冶金;;高硼含量;;屏蔽;;致密度;;力学性能
基金资助:国家重点研发计划“高端功能与智能材料”重点专项(2022YFB3807003)资助