JPS5916944A - 中性子吸収用焼結合金 - Google Patents
中性子吸収用焼結合金Info
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- JPS5916944A JPS5916944A JP57126322A JP12632282A JPS5916944A JP S5916944 A JPS5916944 A JP S5916944A JP 57126322 A JP57126322 A JP 57126322A JP 12632282 A JP12632282 A JP 12632282A JP S5916944 A JPS5916944 A JP S5916944A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、各種原子炉の制御材及び遮蔽材に適した中性
子吸収用Ｉｂ結合金に関する。
子吸収用Ｉｂ結合金に関する。
制御材及び遮蔽材として使用される中性子吸収用材料は
、中性子吸収断面積が大きく、熱伝導性が良く、質量が
小さくて適当な強度、耐食性、耐酸化性が有り、熱及び
熱照射線下で安定でしかも量産性の可能な材料が望まれ
ている。
、中性子吸収断面積が大きく、熱伝導性が良く、質量が
小さくて適当な強度、耐食性、耐酸化性が有り、熱及び
熱照射線下で安定でしかも量産性の可能な材料が望まれ
ている。
ホウ素は、 ′６１３と ｌ′Ｂの國同位体が有り、前
者が中性子吸収断面積が大きいことからＢ４Ｃ，ＢＮ。
者が中性子吸収断面積が大きいことからＢ４Ｃ，ＢＮ。
Ｂ２Ｏ３等のホウ累仕合物が中性子吸収用材料として使
用されている。この内、ホウ素含有率が高く、熱伝導性
の良好なり４Ｃｆ主体とした材料が中性子吸収用材料と
して使用されている。このＢ４Ｃは、融点近くの温度に
おいても塑性が低く、粒間のすべりも悪く、又固体状態
での表面張力が低い等のために焼結性が悪いので、焼結
体にせずに粉末成形体全ステンレス製被覆管に充填して
制御棒、安全棒に使用している。１３４Ｃの粉末成形体
は、粒度分布状態及び振動充填等で粉末成形どきの充填
密度？高めてもせいぜい理論密度の約７０％が限度と低
密度であるために熱伝導性及び強度が低い等と高密度な
、Ａ結体のもの忙比較して諸特性値がマイナス傾向にあ
る。成形体の強度が低いと作業中成形体に欠は及び破損
が生じて成形体をステンレス製被覆管に充填するときの
作業性が悪くなったり、又成形体をステンレス製被覆管
に充填したときの充ｊＪＱ量も悪くなる。このように粉
末成形体の密度が低かったり、ステンレス製被覆管内の
成形体の充填量が悪いとホウ素の充填密度が低くなって
中性子吸収６Ｐ力も低下すると云う欠点がある。他方難
焼結性材料であるＢ４Ｃｆホットプレスによって焼結体
とし、この焼結体を中性子吸収用材料として使用する場
合もある。このホットプレスによる焼結体は、ホットプ
レスするときのモールド及びモールドと焼結体との離型
材等の問題があり、又量産性が非常に乏しいという欠点
がある。
用されている。この内、ホウ素含有率が高く、熱伝導性
の良好なり４Ｃｆ主体とした材料が中性子吸収用材料と
して使用されている。このＢ４Ｃは、融点近くの温度に
おいても塑性が低く、粒間のすべりも悪く、又固体状態
での表面張力が低い等のために焼結性が悪いので、焼結
体にせずに粉末成形体全ステンレス製被覆管に充填して
制御棒、安全棒に使用している。１３４Ｃの粉末成形体
は、粒度分布状態及び振動充填等で粉末成形どきの充填
密度？高めてもせいぜい理論密度の約７０％が限度と低
密度であるために熱伝導性及び強度が低い等と高密度な
、Ａ結体のもの忙比較して諸特性値がマイナス傾向にあ
る。成形体の強度が低いと作業中成形体に欠は及び破損
が生じて成形体をステンレス製被覆管に充填するときの
作業性が悪くなったり、又成形体をステンレス製被覆管
に充填したときの充ｊＪＱ量も悪くなる。このように粉
末成形体の密度が低かったり、ステンレス製被覆管内の
成形体の充填量が悪いとホウ素の充填密度が低くなって
中性子吸収６Ｐ力も低下すると云う欠点がある。他方難
焼結性材料であるＢ４Ｃｆホットプレスによって焼結体
とし、この焼結体を中性子吸収用材料として使用する場
合もある。このホットプレスによる焼結体は、ホットプ
レスするときのモールド及びモールドと焼結体との離型
材等の問題があり、又量産性が非常に乏しいという欠点
がある。
本発明は、上述した欠点ヶ除去すべく成されたもので、
適当な密度と強度を持たせると共に量産性が容易な８４
Ｃ基中性基中双子吸収合金を提供することを目的とした
ものである。
適当な密度と強度を持たせると共に量産性が容易な８４
Ｃ基中性基中双子吸収合金を提供することを目的とした
ものである。
本発明の中性子吸収用焼結合金は、鉄、ニッケル、コバ
ルト、クロム、モリブデンの中から選ばれた少なくとも
１種以上０５〜２０重景チの結合相とホウ素、リン、ケ
イ素、アルミニウム、チタン、炭化ケイ素の中から選ば
れた少なくとも１ａ１以上０．０１〜５重量−の結合相
助剤と残り、炭化ホウ素と不可避不純物とからなる焼結
合金である。
ルト、クロム、モリブデンの中から選ばれた少なくとも
１種以上０５〜２０重景チの結合相とホウ素、リン、ケ
イ素、アルミニウム、チタン、炭化ケイ素の中から選ば
れた少なくとも１ａ１以上０．０１〜５重量−の結合相
助剤と残り、炭化ホウ素と不可避不純物とからなる焼結
合金である。
本発明の中性子吸収用焼結合金は、難焼結性材料である
炭化ホウ素に鉄、ニッケル、コバルト、クロム、モリブ
デンの中から選ばれた１種以上の結合相とホウ素、リン
、ケイ素、アルミニウム、チタン、炭化ケイ素の中から
選ばれた１種以上の結合相助剤とを添加することによっ
て低温焼結性全可能にすると共に無”Ｆｆｔｎ圧焼結で
適当な密度と強度を有する焼結合金が得られたものであ
る。このよう例して得られた本発明の中性子吸収用焼結
合金は、炭化ホウ素が本来有している中性子吸収能力、
熱伝導性、軽量性及び耐食性全低下させずに適当な密度
と強度を保持できたものである。 Ｂは、熱中性子の照
射によってＨｅガスの放出と発熱が起り、これによって
Ｂ４Ｃ基焼結体自体の膨張が生じて焼結体の損傷及び焼
結体を充填したステンレス製被覆管の破損にと結び付く
場合があるが本発明の中性子吸収用焼結合金は、Ｂ４Ｃ
に結合相量と結合相助剤を添加しているために１、ｅガ
ス放出量全抑制し、しかも焼結体密度が約９５％前後と
焼結体としては密度が低く多孔度を有しているために膨
張の抑制にも寄与しているものである。
炭化ホウ素に鉄、ニッケル、コバルト、クロム、モリブ
デンの中から選ばれた１種以上の結合相とホウ素、リン
、ケイ素、アルミニウム、チタン、炭化ケイ素の中から
選ばれた１種以上の結合相助剤とを添加することによっ
て低温焼結性全可能にすると共に無”Ｆｆｔｎ圧焼結で
適当な密度と強度を有する焼結合金が得られたものであ
る。このよう例して得られた本発明の中性子吸収用焼結
合金は、炭化ホウ素が本来有している中性子吸収能力、
熱伝導性、軽量性及び耐食性全低下させずに適当な密度
と強度を保持できたものである。 Ｂは、熱中性子の照
射によってＨｅガスの放出と発熱が起り、これによって
Ｂ４Ｃ基焼結体自体の膨張が生じて焼結体の損傷及び焼
結体を充填したステンレス製被覆管の破損にと結び付く
場合があるが本発明の中性子吸収用焼結合金は、Ｂ４Ｃ
に結合相量と結合相助剤を添加しているために１、ｅガ
ス放出量全抑制し、しかも焼結体密度が約９５％前後と
焼結体としては密度が低く多孔度を有しているために膨
張の抑制にも寄与しているものである。
本発明の中性子吸収用焼結合金の製造方法は、従来の粉
末冶金法によるもので、Ｂ４Ｃｆ主体にした混合粉末を
ラバープレス又はコールドプレス等で成形したものを真
空中又は非酸化性雰囲気中で無加圧焼結するものである
。こ＼で使用するＢ４Ｃは、密度を高めるために出来る
だけ微細な粉末又は粒子サイズの異なった複数のＢ４Ｃ
ｆ使用することが望ましい。又結合相と結合相助剤は、
それぞれ別々に添加してもよいが８４Ｃとの濡れ性の向
上、焼結性の向上及びＢ４Ｃの粒子成長抑制効果付与の
ため結合相と結合相助剤による合金又は化合物として出
発原料にすることが望ましい。
末冶金法によるもので、Ｂ４Ｃｆ主体にした混合粉末を
ラバープレス又はコールドプレス等で成形したものを真
空中又は非酸化性雰囲気中で無加圧焼結するものである
。こ＼で使用するＢ４Ｃは、密度を高めるために出来る
だけ微細な粉末又は粒子サイズの異なった複数のＢ４Ｃ
ｆ使用することが望ましい。又結合相と結合相助剤は、
それぞれ別々に添加してもよいが８４Ｃとの濡れ性の向
上、焼結性の向上及びＢ４Ｃの粒子成長抑制効果付与の
ため結合相と結合相助剤による合金又は化合物として出
発原料にすることが望ましい。
こ＼で数値限定した理由に就いて述べる。
（ａ）結合相
結合相が２０重量％を越えて多くなると焼結体密度が低
下しすぎる傾向にあるのとホウ素含有景が少なくなって
中性子吸収能力も低下し、８４Ｃ本来の軽量化もなくな
る。他方、結合相が０．５重量％末滴になると結合相と
結合相助剤とによる焼結性促進効果が弱く、焼結体の強
度低下となるために結合相量は、０．５〜２０重量％と
決めた。
下しすぎる傾向にあるのとホウ素含有景が少なくなって
中性子吸収能力も低下し、８４Ｃ本来の軽量化もなくな
る。他方、結合相が０．５重量％末滴になると結合相と
結合相助剤とによる焼結性促進効果が弱く、焼結体の強
度低下となるために結合相量は、０．５〜２０重量％と
決めた。
Φ）結合相助剤
結合相助剤が５重量％を越えて多くなると焼結分り
体の強度が低下し、結合相助曾が０．０１重量％未滴に
なると焼結体促進効果が弱くなるために結合刺 用量Ｖの量は０．０１〜５重量％と決めた。
なると焼結体促進効果が弱くなるために結合刺 用量Ｖの量は０．０１〜５重量％と決めた。
次に本発明の中性子吸収用焼結合金を実施例に従って具
体的に説明する。
体的に説明する。
実施例
各種粒子サイズのＢ４ＣとＦｅ、 Ｎｉ、 Ｃｏ、Ｃｒ
。
。
ＭＯの各種結合相とＢ、 Ｐ、 Ｓｉ、 Ａｔ、 Ｔｉ
、 ＳｉＣの各種結合相助剤とから成る合金又は化合物
粉末によって所定の割合に配合し、３〜５％のパラフィ
ンを潤滑剤として添加後、ヘキサン溶媒中ボールミルに
て粉砕混合した。乾燥後、この混合粉末ｋ ２ ｔ／ｃ
ｄｔ〜５ ｔ／ｄの加圧力で成形し、１０〜３ １０ ｍｍＨｇの真空中で焼結した。焼結後は、各焼
結体ヲハラフィン被覆してアルキメデス法による密度測
定と硬度測定を行ない、更に実用試験とじ−て３ψ×５
０寸法の焼結体を用いてステンレス製被覆管への充填に
よる作業性を試みた。第１表に各試料の配合組成と焼結
条件を示し、第２表に第１表に対応する各試料の理論密
度に対する焼結体の密度比、硬度及び実用試験どきの作
業性金示した。
、 ＳｉＣの各種結合相助剤とから成る合金又は化合物
粉末によって所定の割合に配合し、３〜５％のパラフィ
ンを潤滑剤として添加後、ヘキサン溶媒中ボールミルに
て粉砕混合した。乾燥後、この混合粉末ｋ ２ ｔ／ｃ
ｄｔ〜５ ｔ／ｄの加圧力で成形し、１０〜３ １０ ｍｍＨｇの真空中で焼結した。焼結後は、各焼
結体ヲハラフィン被覆してアルキメデス法による密度測
定と硬度測定を行ない、更に実用試験とじ−て３ψ×５
０寸法の焼結体を用いてステンレス製被覆管への充填に
よる作業性を試みた。第１表に各試料の配合組成と焼結
条件を示し、第２表に第１表に対応する各試料の理論密
度に対する焼結体の密度比、硬度及び実用試験どきの作
業性金示した。
第２表
Claims (1)
- 鉄、ニッケル、コバルト、クロム、モリブデンの中から
選ばれた少なぐとも１種以上０．５〜２０重量％の結合
相とホウ素、リン、ケイ素、アルミニウム、チタン、炭
化ケイ素の中から選ばれた少なくとも１種以上０．０１
〜５重量％の結合相助剤と残り、炭化ホウ素と不可避不
純物とから成ること全特徴とする中性子吸収用焼結合金
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57126322A JPS5916944A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 中性子吸収用焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57126322A JPS5916944A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 中性子吸収用焼結合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5916944A true JPS5916944A (ja) | 1984-01-28 |
| JPH0379419B2 JPH0379419B2 (ja) | 1991-12-18 |
Family
ID=14932311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57126322A Granted JPS5916944A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 中性子吸収用焼結合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5916944A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0744697U (ja) * | 1995-02-20 | 1995-11-28 | 富士通株式会社 | リボンカセット |
| US5973241A (en) * | 1997-01-09 | 1999-10-26 | Yamaha Corporation | Keyboard musical instrument having an improved cover opening/closing mechanism |
| JP2013167586A (ja) * | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Hitachi Chemical Co Ltd | 中性子吸収材およびその製造方法ならびに溶融燃料の処理方法 |
| US20160002115A1 (en) * | 2013-01-25 | 2016-01-07 | University of Central Florida Reseach Foundation, Inc. | Synthesis and Processing of Ultra High Hardness Boron Carbide |
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| CN107034386A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-08-11 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种抗熔盐腐蚀高温复合材料及熔盐堆堆芯结构件 |
| CN108130438A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-06-08 | 中国科学院金属研究所 | 一种高温结构功能一体化碳化硼增强铝基中子吸收材料的制备方法 |
-
1982
- 1982-07-20 JP JP57126322A patent/JPS5916944A/ja active Granted
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| GB2528272B (en) * | 2014-07-15 | 2017-06-21 | Tokamak Energy Ltd | Shielding materials for fusion reactors |
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| CN108130438A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-06-08 | 中国科学院金属研究所 | 一种高温结构功能一体化碳化硼增强铝基中子吸收材料的制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0379419B2 (ja) | 1991-12-18 |
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