碳化硼增强铝基复合材料（二）-B4C/Al的应用领域分析

      在之前的文章《碳化硼增强铝基复合材料(一）-B4C/Al的制备方法》中，我们简要介绍了B4C/Al的几种主要制备方法。而在这篇文章中，我们将简要介绍一些B4C/Al的应用领域：

      1、核屏蔽领域

      作为中子吸收材料是B4C/Al最主要的应用领域。近年来随着核电事业的发展，大量高放射性的乏燃料从核电站产生，如何安全可靠地处理这些乏燃料越来越受到人们的重视。

      10B+1n→7Li+4He+2.6MeV

      B俘获热中子反应式

      铝基碳化硼复合材料不仅拥有良好的热中子吸收性能和抗辐照性能，还具有良好的力学性能，已成功应用于乏燃料储存和运输领域。

 

      典型乏燃料储存格架

      长期以来，作为乏燃料储存运输关键的B4C/Al中子吸收材料被少数发达国家垄断，我国长期依赖进口，严重制约了我国核电自主化与走出去的发展战略。2017年，国家科技重大专项及中核集团科技专项“龙舟-CNSC 乏燃料运输容器研制”项目成果——大型乏燃料运输容器原型样机通过验收，并具备了批量化生产能力。这是我国乏燃料运输史上具有里程碑意义的事件。而其中的关键材料，正是中科院金属所研制的B4C/Al中子吸收材料，这一材料的国产化将为我国核电事业的发展和B4C/Al更广泛的应用提供重要支持。

 

      国产碳化硼铝中子吸收板及龙舟-CNSC乏燃料运输容器原型样机

      2、交通运输领域

      B4C/Al复合材料也可作为结构材料，因其较低的密度和较高的强度，可应用于飞机的各类构件中，如美国DWA公司的B4C/Al产品已成功用于可活动燃油检查口盖等器件上，表现出良好的耐磨性和尺寸稳定性，可减轻重量，提高运载能力。基于B4C/Al较低的热膨胀系数，较高的疲劳极限和良好的抗冲击能力，能应用在液压制动器缸体、直升机旋翼和风扇出口导流叶片等各部件上。

      3、电子器件领域

      由于电子和光学仪器的封装材料和散热片等电子器件的应用条件比较苛刻，需要再高温情况下游较好的尺寸稳定性，较低的密度和优良的导热导电性。B4C/Al复合材料具备这些特性，因此也被考虑作为这些领域原有材料的最佳替代材料。

      4、军事领域

      一定含量的B4C/Al复合材料在军事领域也极具潜力。其兼具金属和陶瓷的双重优势，并且可根据不同需求来设计其组分配比，用于装甲防护等。

      综上，B4C/Al复合材料在航空航天、交通运输、核电及军事领域有着广阔的应用前景，特别是在核电领域。随着我国核电行业的发展和乏燃料运输储存自主国产化的需求，B4C/Al复合材料会因其优异的性能而越来越受关注。