Al-Si共晶合金B,4C中子吸收材料制备与耐蚀性的研究

《Al-Si共晶合金B,4C中子吸收材料制备与耐蚀性的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西华大学硕士学位论文摘要A1．Si共晶合金具有中子吸收能力低，导热系数高，耐蚀性好等特点，是一种理想的中子吸收基体材料。A1．Si共晶合金加工工艺与耐蚀性，直接影响到该合金作为中子吸收基体材料使用寿命与成本，必须加以研究。本文首先研究了粉末锻造加工过程对B4C～越．Si共晶合金弥散体物理性能及微观结构的影响；然后将制备出的块状试样在不同温度下置于不同pH值的弱酸(稀H2S04)弱碱(稀NaoH)溶液中进行长时间腐蚀。从宏观失重、微观检测、热力学计算三个方面分析了不同温度、不同pH值及不同时间等条件下的腐蚀速度、类型和产物，研究了试样在25℃和80℃时的耐蚀性及腐蚀机理

2、。研究结果表明：烧结工艺使A1．Si共晶合金粉末颗粒之间发生了局部熔化与冶金结合，星现出网状结构连续体，其塑性大大提高，抗压强度达到292MPa，但其相对密度未发生明显变化，块体材料中存在较多的孔隙。冷锻工艺使颗粒发生塑性变形而相互啮合，颗粒之间的间距减小，孔隙缩小，从而使材料相对密度高达97％，抗压强度达到了356MPa。腐蚀温度和溶液pH值对B4C．Al—Si共晶合金弥散体试样的耐蚀性有较大影响，经过14天弱酸、弱碱溶液腐蚀后，各试样在稀NaOH溶液中的失重比在稀H2S04溶液中更多，在稀H2S04溶液中发生了轻微点蚀。25"C时单个试样的最高失重仅占试样原始重量

3、的2‰，故没有出现明显的失重和腐蚀缺陷，年腐蚀深度全部小于0．1mm／a，即说明该材料完全达到耐蚀标准；80℃时由于更多的热能转化为分子的动能，反应速率随着分子热扩散的加剧而加快，单个试样的最高失重占试样原始重量的3％0，故失重现象较25℃时明显，除pH=9稀NaOH溶液腐蚀试样的年腐蚀深度达到0．121mm／a外，其余试样的年腐蚀深度都小于0．1mm／a，说明该材料基本达到耐蚀标准。微观检测和热力学计算结果表明：稀H2S04腐蚀试样表面的砧203薄膜很薄且很致密，虽然A1203薄膜与稀H2S04溶液在热力学上会发生反应，但存在动力学障碍，均匀腐蚀速率极慢，可以保护鲇

4、基体不被进一步腐蚀；稀NaOH腐蚀表面的A1203薄膜不如前者致密，氧含量也比前者少，表明A1203薄膜会与稀NaOH溶液发生反应，不能保护Al基体；Al基体还会与稀NaOH溶液发生电化学腐蚀，即该材料在稀NaOH溶液中会逐层溶解发生均匀腐蚀。由于我国大部分地区的大气环境潮湿偏弱酸性，B4C—A1．Si共晶合金弥散体在正常工作温度下具有良好的耐蚀性，可以成为核燃料中一种新的理想的中子吸收材料。关键词：A卜Si共晶合金；粉末锻造；抗压强度；显微结构；耐蚀性AI-Si共晶合金B4C中子吸收材料制备与耐蚀性的研究Abstract，Becauseoflowerneutrona

5、bsorbingability，higherheattransmitcoefficient，andbettercorrosionresistance，A1·SieuteeticalloymaybeanidealbasematerialforB4Cneutronabsorber．TheprocessandcorrosionresistanceofB4C～A1．Sieutectica110y,directlyinfluencetheabsorbingabilityandoperationallife，SOitisnecessarytoinvestigate．，nleinf

6、luenceofforgingprocessonmechanicalpropertiesandmicrostructurcoftheB4C～Al—Sieute施calloypowderhavebeenstudiedinthispaper．Andtheinvestigationofcorrosionresistanceforblocksampleshasbeencarriedoutunderdifferenttemperatures，differentpHvaluesforalongtime．Bymacro-weightlossmeasuring，microscopic

7、detection，andthermodynamicscalculating，thecorrosionrates，typesandproductsatdifferentconditionshavebeenanalyzed，thecorrosionresistanceandcorrosionmechanismofsamplesat25℃and80"Chavebeeninvestigated．It’SshownthatpartialmeltingandmetallurgicalbondingofB4C一-A1一Sieuteeticalloyisoccur