【摘 要】
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高性能的屏蔽材料是安全、高效发展核能,使核能“走出去”的重要保障。现代新型屏蔽材料追求轻、薄、小,常规核反应堆屏蔽材料难以满足其性能要求,即防护材料既要满足对中子和γ射线的防护,也要能够承载一定的力学性能。为了推动可移动式核反应堆在我国航空、航海、军事等领域的广泛应用,研究开发一种高屏蔽性能的屏蔽材料迫在眉睫,尤其在结构和功能上都兼具较好性能的防护材料。本文选用密度低,铸造性能好的铝合金为基体,采
【基金项目】
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强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室开放基（SKLIPR2016）；
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高性能的屏蔽材料是安全、高效发展核能,使核能“走出去”的重要保障。现代新型屏蔽材料追求轻、薄、小,常规核反应堆屏蔽材料难以满足其性能要求,即防护材料既要满足对中子和γ射线的防护,也要能够承载一定的力学性能。为了推动可移动式核反应堆在我国航空、航海、军事等领域的广泛应用,研究开发一种高屏蔽性能的屏蔽材料迫在眉睫,尤其在结构和功能上都兼具较好性能的防护材料。本文选用密度低,铸造性能好的铝合金为基体,采用半固态熔炼技术,将铝基体与W、B4C粒子进行合成,制备出W-B4C/Al复合材料。研究复合材料的制备工艺、力学性能、屏蔽性能与微观结构之间的内在关联。具体研究内容如下:（1）采用真空球磨技术,制备W、B4C颗粒,分析不同球磨时间条件下,W、B4C颗粒的形貌与粒径,得出最佳的球磨工艺。（2）采用气体搅拌的熔体处理技术,对铝合金基体材料进行精炼处理,减少铝合金中的宏观、微观缺陷,获得优质铸棒,通过表征基体材料的微观结构与力学性能,得出最佳的熔体处理工艺。（3）采用半固态合成技术与传统的热处理技术制备W-B4C/Al复合材料,分析半固态合成前后、热处理前后复合材料微观结构与力学性能的变化,阐明复合材料的强韧化机理。（4）测试复合材料的γ射线、中子的屏蔽性能,通过分析不同材料厚度、不同功能粒子尺寸与γ、中子的透射率之间的关系,阐明其屏蔽原理。
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