专利名称：核废料处理用碳化硼棒的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种结构陶瓷--碳化硼棒的制备方法。
背景技术：
核废料是一种有放射性的物质，对环境有非常大的危害。目前，我国的核反应堆中核废料主要采用重浓度水作为吸收材料，它存在有体积大、成本高的缺点。而碳化硼棒是采用纯碳化硼制备的一种吸收放射线性能的材料，目前尚无核废料处理用碳化硼棒的生产，无可参考和借鉴的工艺技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种晶粒度大小均匀，杂质含量少，体积小，性能稳定，完全满足核领域的技术质量要求的核废料处理用碳化硼棒的制备方法。本发明的技术解决方案是采用符合核工业用途的碳化硼粉末，加入纯净水，使碳化硼粉末和纯净水按75∶25的比例(重量比)搅拌均匀，在10吨的压机下，用钢模挤压成型(钢模的尺寸根据产品尺寸进行设计)，采用自动挤压成型机控制填料量，成型后的产品放入干燥箱中在200～450℃的温度下干燥3～4小时，然后放入真空常压烧结炉中进行烧结，烧结时，升温要均匀，工艺确定为真空度为E×101Pa；温度到1200～1400℃时，充入惰性气体进行保护；温度升至1980～2150℃时，保温0.4～1.0小时，停止烧结，烧结完成后，自然冷却降温，冷却至室温出炉。按此工艺生产的碳化硼棒，晶粒度大小均匀(10～15μm)、杂质含量少(氟＜0.0025％，氯＜0.0075％，钙＜1.0％)。尺寸精度、机械性能均保证，完全达到核工业的技术要求。它具有体积小，操作简便、生产成本低、性能稳定可靠、经济效益显著、应用前景非常广阔，解决了核废料处理所需吸收材料的问题。
具体实施例方式具备温度2300℃、真空度E×10-2Pa、均温区尺寸φ10×80mm以上的高温高真空常压烧结炉，采用符合核工业用途的碳化硼粉末，加入纯净水，使碳化硼粉末和纯净水按75∶25的比例(重量比)搅拌均匀，在10吨的压机下，用钢模挤压成型(产品尺寸设计为φ6×50mm，按5％的收缩比计算烧结毛坯，挤压成型尺寸公差控制在0.5mm以内)，采用自动挤压成型机控制填料量，成型后的产品放入干燥箱中在350℃的温度下干燥3.5小时，然后放入真空常压烧结炉中进行烧结，烧结时，升温要均匀，升温速率按120℃/10分钟，工艺确定为真空度为E×101Pa；温度到1200～1400℃时，充入氩气进行保护；温度升至2000℃时，保温0.8小时，然后停止烧结，烧结完成后，自然冷却降温。不可强制冷却，冷却至室温出炉，产品进行最后的各项指标检测。
权利要求
1.核废料处理用碳化硼棒的制备方法，其特征是，采用符合核工业用途的碳化硼粉末，加入纯净水，使碳化硼粉末和纯净水按75∶25的比例(重量比)搅拌均匀，在10吨的压机下，用钢模挤压成型，采用自动挤压成型机控制填料量，成型后的产品放入干燥箱中在200～450℃的温度下干燥3～4小时，然后放入真空常压烧结炉中进行烧结，烧结时，升温要均匀，工艺确定为真空度为E×101Pa；温度到1200～1400℃时，充入惰性气体进行保护；温度升至1980～2150℃时，保温0.4～1.0小时，停止烧结，烧结完成后，自然冷却降温，冷却至室温出炉。
2.如权利要求1所述的核废料处理用碳化硼棒的制备方法，其特征是，自动挤压成型的产品干燥后放入真空常压烧结炉中进行烧结，烧结时，升温速率为120℃/10分钟。
全文摘要
核废料处理用碳化硼棒的制备方法，它采用符合核工业用途的碳化硼粉末，加入纯净水，使碳化硼粉末和纯净水按75∶25的比例(重量比)搅拌均匀，在10吨的压机下，用钢模挤压成型后放入干燥箱中在200～450℃的温度下干燥3～4小时，然后放入真空常压烧结炉中进行烧结，烧结时，升温要均匀，工艺确定为真空度为E×10
文档编号C04B35/622GK1736948SQ20041004381
公开日2006年2月22日 申请日期2004年8月17日 优先权日2004年8月17日
发明者曹仲文 申请人:牡丹江金钢钻碳化硼有限公司