[发明专利]一种高B4C含量铝基中子吸收材料板材的高效率制备方法

权利要求书

1.一种乏燃料贮运用高B₄C含量铝基中子吸收材料板材的高效率制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、将钢管模具下端用纯铝或铝合金垫密封，所述纯铝或铝合金垫厚度为钢管模具中钢管直径的10～20％；

(2)、将碳化硼-铝或碳化硼-铝合金混合粉末装入钢管模具内，钢管模具上端密封并冷压；

(3)、将密封好的钢管模具置于真空热压炉内进行热压烧结制备出致密坯锭；

(4)、将带铝或铝合金垫的坯锭热挤压成带板，挤压时铝或铝合金垫在前，挤压保温温度400～500℃，保温0.1～5h，挤压比大于4:1，挤压后的带板表面覆盖一层铝包覆层；

(5)、将带铝包覆层的挤压带板截成所需尺寸后进行反复退火热轧，待板材轧制到一定厚度时去除上下表面铝包覆层，再进行反复退火热轧获得最终B₄C/Al中子吸收材料板材；或者不去除表面铝包覆层，最终轧制成含铝包覆层的三明治结构板材。

2.按照权利要求1所述乏燃料贮运用高B₄C含量铝基中子吸收材料板材的高效率制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述混合粉末中B₄C含量为20～40wt％，颗粒尺寸为3～50微米。

3.按照权利要求1所述乏燃料贮运用高B₄C含量铝基中子吸收材料板材的高效率制备方法，其特征在于：步骤(2)中，混合粉末装入钢管模具后，钢管模具上端用石墨纸与钢垫密封，再冷压至50～80％致密度。

4.按照权利要求1所述乏燃料贮运用高B₄C含量铝基中子吸收材料板材的高效率制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述铝合金为6×××系铝合金。

5.按照权利要求1所述乏燃料贮运用高B₄C含量铝基中子吸收材料板材的高效率制备方法，其特征在于：步骤(3)中，热压烧结温度为560～650℃，保温时间为0.5～5h，热压压力为10～100MPa。

6.按照权利要求1所述乏燃料贮运用高B₄C含量铝基中子吸收材料板材的高效率制备方法，其特征在于：步骤(3)得到坯锭后，将含铝或铝合金垫的坯锭从模具取出后机械加工去除表面杂质缺陷。

7.按照权利要求1所述乏燃料贮运用高B₄C含量铝基中子吸收材料板材的高效率制备方法，其特征在于：步骤(5)中，将带铝包覆层的挤压带板按要求尺寸截断后在350～500℃下热轧制，每道次退火工艺为：400～500℃下保温0.5～5h，每道次轧制变形量10～30％。

8.按照权利要求1所述乏燃料贮运用高B₄C含量铝基中子吸收材料板材的高效率制备方法，其特征在于：步骤(5)中，根据成品板是否要求带铝包覆层的三明治结构板材，决定在轧制到8～12mm厚时是否机加工去除表面铝包覆层。