[发明专利]高密度碳化硼铝金属基复合材料的制备方法

摘要

本发明提供一种高密度碳化硼铝金属基复合材料的制备方法，该方法是按照预定的化学配比将B4C粉末与Al合金粉末混合，使B4C颗粒均匀弥散在Al合金基体中，再压制成密度为70~95%TD的芯坯，形成均质坯料的芯坯，然后将芯坯安装在铝合金框架中进行烧结，再将烧结后的芯坯进行热轧，当芯坯的密度达到70~95%TD时，进行90°换向轧制，然后冷轧矫直。与现有技术相比，本发明的制备方法工艺过程简单，B4C粉末均匀弥散在铝基中形成的高密度复合材料性能更优良，其中B4C含量高达65wt%，可用做乏燃料运输和贮存系统的临界安全控制的中子吸收材料，实现乏燃料的密集贮存。

主权项

一种高密度碳化硼铝金属基复合材料的制备方法，步骤如下：步骤一混料：将质量分数10～65wt%、粒度20～40μm的B4C粉末与质量分数35～90wt%、粒度10～20μm的Al合金粉末在混料机中均匀混合；步骤二 芯坯压制：将混合均匀的B4C铝合金粉末,压制成密度为70～85%TD的芯坯；步骤三 芯坯烧结：将压制后的芯坯装入铝合金框架置于真空烧结炉进行真空烧结，保持真空烧结炉内的真空度在10‑2～10‑4Pa，烧结温度为400℃～540℃，烧结时间为2～18小时；步骤四 热轧成板：取出烧结后的芯坯在400℃~530℃温度下进行多道热轧，芯坯轧制每道次变形量为20%～40%，当芯坯密度达到80~95%TD时，进行90°换向轧制，得到预定厚度尺寸的板材；步骤五 冷轧矫直；将热轧后的板材进行冷轧，经退火处理后矫直，得到密度为99.00~99.20%TD的平整板材。