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碳化硼在涂层屏蔽材料中的应用

随着核技术和核工业的发展,人们发现碳化硼具有较高的热中子吸收能力,其中子俘获截面高,俘获能谱宽,仅次于钆、钐、镉等少数几个元素,且碳化硼的制造成本低,衰变时无放射性同位素产生,二次辐射能量低,还耐高温,抗辐照,因此在核反应堆及核屏蔽材料中越来越受到关注。

世界各国的很多核聚变装置中都使用了碳化硼涂层。采用碳化硼涂层作为第一壁材料的主要原因在于:碳化硼耐高温,不会因在第一壁局部高温导致的溅射和起泡情况下进入等离子体中被离子化;碳化硼耐腐蚀,碳化硼可耐氢离子腐蚀并降低氢循化性,因此成为第一壁的理想材料。

近年来,国内外对核屏蔽材料的研究力度逐渐加大,碳化硼高的中子吸收能力仍然是研究的热点,碳化硼仍是中子屏蔽的首选材料,同时碳化硼也存在如烧结温度过高、断裂韧性低、加工不良等不足之处,还需要进行更深入的研究。

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