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南華大學肖魏魏團隊采用激光直接能量沉積工藝實現高韌性B4C/Al中子吸收復合材料的制備
新湖南客戶端 2025-05-28 14:32:14
近日，南華大學機械工程學院肖魏魏副教授團隊在工程技術頂級期刊Virtual and Physical Prototyping 發(fā)表研究論文，首次系統揭示了激光定向能量沉積（LDED）制備高韌性B4C/Al中子吸收復合材料的顯微結構演化機制、機械性能和電化學腐蝕性能。
B4C/Al復合材料由于輕質、高導熱性、良好的耐腐蝕性和中子吸收能力，被用于制造乏燃料儲運容器。采用鑄造、粉末冶金和滲透技術制備的B4C/Al復合材料的延伸率通常在10%以下。在這項工作中，研究人員采用LDED制備B4C/Al中子吸收復合材料的新策略。研究發(fā)現采用LDED技術成功制備了含30 wt% B4C的B4C/Al中子吸收復合材料，該復合材料具有優(yōu)異的塑性（延伸率達20%）和適宜強度（拉伸強度>150 MPa），解決了傳統制備方法中“高強低塑”的性能矛盾。通過掃描電鏡、電子背散射衍射儀和透射電鏡對復合材料微觀結構分析，優(yōu)異延展性主要歸因于由激光快速凝固誘發(fā)的大量位錯儲存，Al4C3與AlB2納米析出相均勻分布和晶粒細化（晶粒尺寸低至1 μm）。
該研究提供了一種B4C含量高的B4C/Al中子吸收復合材料的LDED制造工藝，顯著提高了B4C/Al中子吸收復合材料的延展性，為開發(fā)乏燃料儲運容器制造用結構-功能一體化材料提供了新思路。
該研究得到了中核集團集中研發(fā)項目經費資助。肖魏魏副教授為第一作者，李立教授與黃景昊博士為通訊作者，南華大學為論文第一署名單位。（黃景昊）
責編：張芷瑜
一審：張芷瑜
二審：蔣茜
三審：周韜
來源：新湖南客戶端
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