含钆中子屏蔽材料的设计及其力学性能分析

论文摘要

设计了一种具有良好中子屏蔽能力、高强度及高韧性的新型中子屏蔽材料,用于吸收核电站乏燃料储存格架和乏燃料运输过程中的热中子辐射。材料通过蒙特卡罗粒子传输（输运）软件MCNP进行设计,并通过放电等离子烧结设备及热轧的方式制成了板材。MCNP模拟结果及材料热中子屏蔽测试结果表明:铝基Gd2O3复合材料的热中子屏蔽性能与铝基碳化硼相当。Gd2O3颗粒球磨后呈现μm、亚μm级甚至有些颗粒达到了nm级。随球磨时间的增加,材料的力学性能逐渐增强。X射线衍射检测发现了钆-铝合金相的生成。经TEM分析表明:材料的强化机制主要是位错强化和nm级Gd2O3颗粒的弥散强化,拉伸强度和伸长率分别达到了240 MPa和16%,其断口主要为韧性断裂。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张鹏,李靖,王文先,陈洪胜,谢雷,谭晓月

关键词: 热中子,结构,拉伸性能

来源: 原子能科学技术 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 核科学技术

单位: 太原理工大学物理与光电工程学院,太原理工大学材料科学与工程学院,中国工程物理研究院核物理与化学研究所,合肥工业大学先进功能材料与器件安徽省重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51505320),先进功能材料与器件安徽省重点实验室开放课题资助项目(45000-411104,011)

分类号: TL93

页码: 434-441

总页数: 8

文件大小: 4130K

下载量: 262

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