中子屏蔽材料在核科学技术领域有举足轻重的地位。而目前常用的几种中子屏蔽材料存在着造价高,工艺复杂,力学性能不强等缺点。对此,本文提出一种成本低,耐高温,轻质化,耐腐蚀能力强,力学性能优异的以泡沫陶瓷为骨架的中子屏蔽材料,具体研究内容如下:本文通过对工艺废弃物粉煤灰再利用,制备以泡沫陶瓷为骨架的中子屏蔽材料。在粉煤灰中加入红柱石,氧化铝等通过前驱体聚氨酯浸渍法制备泡沫陶瓷,并对其物理性能、微观结构和物相组成等进行表征,确定了合适的基体原料配比为20wt%粉煤灰,20wt%红柱石,50wt%氧化铝和10wt%高岭土,并对基体浆料进行了添加剂含量的研究,确定浆料分散剂WSM、结合剂CL与增稠剂CMC的最佳添加量分别为:1.1wt%,3.5wt%和0.1wt%。利用真空二次浸渍技术对泡沫陶瓷力学性能进一步提升,通过物理性能,微观结构与相组成等性能对比,确定红柱石为真空二次浸渍原料。通过控制真空二次浸渍浆料的原料配比及原料粒径,调整基体与浸渍浆料的热膨胀系数,并基于残余应力的计算模型,研究了残余应力对泡沫陶瓷力学性能和热震稳定性能的影响。最后,将制备出的泡沫陶瓷骨架中填入碳化硼微粉并进行封装,得到新型中子屏蔽材料,对其进行`MCNP模拟与中子屏蔽性能测试,验证出其中子屏蔽性能优于20wt%含硼聚乙烯材料。