[发明专利]一种中子慢化用Al/AlF3复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种中子慢化用Al/AlF₃复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将AlF₃、Al粉按质量比1:1～9:1称料混合，再加入烧结助剂并球磨和筛分；

(2)将步骤(1)制得的粉料装入热压模具，于烧结炉中对热压模具进行热压烧结；热压烧结过程中，从室温开始升温，在升至400℃以下时升温速率为10～20℃/min，400℃以上时升温速率2～7℃/min，升温至450～600℃后保温一段时间，保温完成后冷却，即制得所述中子慢化用Al/AlF₃复合材料。

2.根据权利要求1所述的中子慢化用Al/AlF₃复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所采用的AlF₃及Al粉的纯度均高于99.9％，粒度在5μm以下；AlF₃和Al粉的质量比为1:1、3:7或1:9。

3.根据权利要求1所述的中子慢化用Al/AlF₃复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述烧结助剂为LiF、NaF、MgF₂中一种，烧结助剂加入量为Al粉与AlF₃质量之和的1％。

4.根据权利要求1所述的中子慢化用Al/AlF₃复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述球磨是指使用快速球磨机球磨，球磨转速为200r/min，球磨方式为干磨，球磨时间为2h；

步骤(1)中所述筛分是指使用60目筛网筛分。

5.根据权利要求1所述的中子慢化用Al/AlF₃复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述热压模具内部空间100mm×100mm，高度150mm。

6.根据权利要求1所述的中子慢化用Al/AlF₃复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述烧结炉为真空/气氛热压烧结炉，热压烧结过程的真空度为7×10^-3Pa。

7.根据权利要求1所述的中子慢化用Al/AlF₃复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述热压烧结的温度在400℃以下时升温速率为10℃/min，温度在400℃以上后升温速率为5℃/min，升温至450～600℃后保温时间为30min，降温制度为随炉冷却。

8.根据权利要求1所述的中子慢化用Al/AlF₃复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述热压烧结的温度在400℃以下时压力为10MPa，热压烧结的温度在400℃以上后压力为20MPa。

9.根据权利要求1所述的中子慢化用Al/AlF₃复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)热压烧结制得中子慢化用Al/AlF₃复合材料后还包括使用平面磨床对中子慢化用Al/AlF₃复合材料的上下表面进行平磨加工，使用CNC加工中心对中子慢化用Al/AlF₃复合材料的侧面铣平，以及使用超声清洗去除表面附着的碎屑。

10.一种中子慢化用Al/AlF₃复合材料，其特征在于，其由权利要求1至9任一项所述的中子慢化用Al/AlF₃复合材料的制备方法制备得到，其致密度在2.6g/cm³以上。