机械工程材料

作者：张鸿宇, 张坤, 刘宇辰, 池晓淼, 武海花, 张冰焘, 杨文英, 韩毅

关键词：中子防护, AlB₁₂/Al复合材料, 显微组织, 力学性能, 屏蔽性能

以高纯晶型硼粉和纯铝粉为原料，按照硼质量分数分别为70%，74%，78%，82%配料，采用粉末冶金工艺（烧结温度1 500 ℃）制备原位合成AlB12/Al复合材料，建立等效中子屏蔽性能计算模型，研究了复合材料的微观结构、力学性能及中子屏蔽性能。结果表明：制备复合材料的主相均为AlB12，弯曲强度均不低于40 MPa；随着硼含量增大，弯曲强度基本不变。在硼质量分数为70%时，复合材料（厚度100 mm）能屏蔽约81%252Cf和76%241Am-Be中子源产生的快中子。模型计算得到：随硼含量增大，复合材料的快中子注量衰减比变化不大，快中子屏蔽性能提升不明显；其热中子屏蔽效率（厚度20 mm下可达98.89%）高于相同厚度聚乙烯和混凝土等传统中子屏蔽材料，与铝基碳化硼（硼质量分数31%）相近。制备的复合材料硼含量高、力学性能适中、中子屏蔽性能良好。

来源：2025年第12期

《机械工程材料》期刊编辑部

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