[发明专利]一种增强型AlCoCrFeNi2高熵合金基中子吸收材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种增强型AlCoCrFeNi₂高熵合金基中子吸收材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、球磨法制备AlCoCrFeNi₂高熵合金粉末；

在真空手套箱内按照摩尔比为1:1:1:1:2分别称取Al粉、Co粉、Cr粉、Fe粉和Ni粉后置于球磨罐内进行球磨，对装有混合粉末的球磨罐进行充氩气保护，球磨机转速为350 r/min，球磨机正反方向交替运行，球磨机运行15 min 暂停15 min，有效球磨时间共72 h；

打开球磨罐，加入酒精进行湿磨，球磨机运行15 min 暂停15 min，转速为450 r/min，有效球磨时间共10 h，得到高熵合金粉末；

将湿磨过后的高熵合金粉末置于石英容器中进行除湿除气，石英容器加热温度135 ℃，保温时间15 min，容器内真空度≤ 5 Pa；

b、球磨混粉；将除湿除气过后的高熵合金粉与Al粉和B₄C粉置于不锈钢球磨罐中进行球磨混粉，球磨转速为200 r/min，球磨时间1 h；所述AlCoCrFeNi₂高熵合金粉末、Al粉和B₄C粉的体积比6:3:1；

c、装粉；将步骤b球磨过的混合粉末，装进圆筒形石墨模具内，所述圆筒形石墨材料制成，模具内壁粗糙度为Ra 0.06-0.15 μm，模具型腔尺寸为Ф30 mm×70mm；

d、热压烧结，将步骤c中装好混合粉末的石墨模具置于等离子放电烧结炉中进行烧结得到增强型AlCoCrFeNi₂高熵合金基中子吸收材料；所述烧结过程是在真空气氛、等离子活化、加电加热、外水循环冷却的条件下完成。

2.根据权利要求1所述的一种增强型AlCoCrFeNi₂高熵合金基中子吸收材料的制备方法，其特征在于，将步骤d制备的AlCoCrFeNi₂高熵合金基中子吸收材料置于光滑玻璃上，用砂纸打磨周边及端面并抛光；

然后用酒精对AlCoCrFeNi₂高熵合金基中子吸收材料表面进行擦拭，使其表面洁净；

再对制备的AlCoCrFeNi₂高熵合金基中子吸收材料进行分析、表针、测试；

利用阿基米德排水法测试AlCoCrFeNi₂高熵合金基中子吸收材料的致密度；

利用金相显微镜观察AlCoCrFeNi₂高熵合金基中子吸收材料的微观组织；

利用万能试验机测试AlCoCrFeNi₂高熵合金基中子吸收材料的抗拉强度；

得到AlCoCrFeNi₂高熵合金基中子吸收材料为暗灰色，材料致密度可达99%，B₄C颗粒在基体中均匀分布，硬度达HV_0.5=563.3，抗拉强度可达340 MPa；

最后密封保存；将打磨抛光后的AlCoCrFeNi₂高熵合金基中子吸收材料置于干燥、防腐、防潮的密封容器内，相对湿度≤ 6%。

3.根据权利要求1或2所述的一种增强型AlCoCrFeNi₂高熵合金基中子吸收材料的制备方法，其特征在于，步骤a中球磨时球料比为8:1。

4.根据权利要求3所述的一种增强型AlCoCrFeNi₂高熵合金基中子吸收材料的制备方法，其特征在于，步骤c装粉时打开圆筒形石墨模具，置放石墨下压头，在下压头上置放下石墨垫片，将混合粉末置于石墨垫片上，在混合粉末上置放上石墨垫片，在上石墨垫片上置放石墨上压头，对石墨模具进行冷压，保证石墨上下压头水平置放。