基于超聲輔助液相法的新型鋁基中子吸收材料制造過程控制是當(dāng)前研究的重要方向。鋁基中子吸收材料具有在核能領(lǐng)域應(yīng)用的巨大潛力，而超聲輔助液相法作為一種新興制備方法，在材料制造過程中可以提供更好的溫度和組分控制，以及更均勻的材料結(jié)構(gòu)。

在該研究中，制造過程的控制涉及以下幾個方面：

(資料圖片)

溫度控制：超聲輔助可以提供更均勻的溫度分布，從而控制制備過程中的溫度梯度和溫度升降速率。通過調(diào)節(jié)溫度，可以影響材料的晶粒尺寸、晶界分布和相形貌，進(jìn)而影響中子吸收性能。因此，合理控制超聲輔助液相法的溫度參數(shù)是確保材料性能的關(guān)鍵。

組分控制：超聲輔助液相法能夠?qū)崿F(xiàn)更好的組分均勻性，在制備過程中控制不同元素的含量和分布。通過調(diào)節(jié)原料的配比和溶液的濃度，可以調(diào)控材料的組分，并優(yōu)化中子吸收性能。研究者通過對溶液的攪拌和超聲的應(yīng)用，確保材料中不同元素的均勻分散。

結(jié)構(gòu)控制：超聲輔助液相法在制備過程中引入超聲波的機(jī)械作用，可以促進(jìn)溶液中的物質(zhì)傳輸和相變行為。這有助于形成更加均勻的晶粒尺寸、減少雜質(zhì)以及提高相界面的結(jié)合強(qiáng)度。通過控制超聲波的功率、頻率和時間等參數(shù)，可以調(diào)節(jié)材料的晶體結(jié)構(gòu)和相互作用，從而實現(xiàn)中子吸收性能的優(yōu)化。

在制造過程控制研究方面，研究者們結(jié)合實驗和模擬方法，通過調(diào)整超聲輔助液相法的參數(shù)，探索最佳的制造條件。實驗技術(shù)如X射線衍射、掃描電子顯微鏡等被用于分析材料的晶體結(jié)構(gòu)和組織特征。數(shù)值模擬則可用于模擬和預(yù)測制造過程中的溫度、組分分布和材料結(jié)構(gòu)形態(tài)。

綜上所述，基于超聲輔助液相法的新型鋁基中子吸收材料制造過程控制的研究是一個具有前景和挑戰(zhàn)的領(lǐng)域。通過合理調(diào)節(jié)溫度、組分和結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵參數(shù)，可以優(yōu)化材料的中子吸收性能，為核能應(yīng)用提供更高效和可靠的材料選項。未來的研究還需進(jìn)一步探索制備過程的優(yōu)化和材料性能的表征，以推動該領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用。

西安交通大學(xué) 劉志偉 教授將在“2023年第十九屆全國特種鑄造及有色合金學(xué)術(shù)年會暨第十三屆全國鑄造復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議”上作“ 基于超聲輔助液相法的新型鋁基中子吸收材料制造過程控制研究 ”的報告。

嘉賓簡介

/ 劉志偉 教授 /

西安交通大學(xué)

劉志偉，河北正定人，西安交通大學(xué)教授、博導(dǎo)，現(xiàn)為西安交通大學(xué)材料學(xué)院鑄造及耐磨材料研究所所長。2012年，2014年分別于上海交通大學(xué)（材料加工工程）、美國Purdue University（工程技術(shù)）獲得博士學(xué)位。主要從事高性能有色合金及其復(fù)合材料制備與應(yīng)用、金屬材料凝固、超聲冶金等研究。主持包括國家自然科學(xué)基金在內(nèi)的多項課題，以第一/通訊作者在Chemical Engineering Journal, Ultrasonics Sonochemistry, Composites B, MMTA/B等期刊發(fā)表論文50余篇，授權(quán)美國專利1項，中國發(fā)明專利6項，獲得2023年度陜西省高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)一等獎1項。

研究方向： 高性能有色合金及其復(fù)合材料制備與應(yīng)用、金屬材料凝固、超聲冶金

擬報告摘要：

核電作為清潔、穩(wěn)定能源，已成為中國能源向低碳、環(huán)保轉(zhuǎn)型的重要選項。中國“雙碳目標(biāo)”的提出，要求我國穩(wěn)步推進(jìn)核電發(fā)展。核電乏燃料安全貯運成為核電領(lǐng)域內(nèi)必須解決的關(guān)鍵問題。研發(fā)新型結(jié)構(gòu)功能一體化鋁基中子吸收材料對于核電安全發(fā)展至關(guān)重要。本研究利用高強(qiáng)超聲輔助液相復(fù)合法成功制備出鑄態(tài)組織良好、易變形新型含Gd元素B4C/鋁基中子吸收材料，研究分析了超聲在材料制備過程中的作用機(jī)制，研究了材料鑄態(tài)/熱軋態(tài)下組織演變規(guī)律，測試了塑性變形后的鋁基中子吸收材料力學(xué)性能和中子屏蔽性能。研究工作為開發(fā)新型核電乏燃料貯運用中子吸收材料提供了新途徑。

課題組或部門研究成果簡介

西安交通大學(xué)材料學(xué)院鑄造及耐磨材料研究所的前身是1952年成立于上海的交通大學(xué)鑄造專業(yè)，主體部分于1957年遷至西安。2002年底材料學(xué)科調(diào)整和整合，將原設(shè)在本校機(jī)械工程學(xué)院的鑄造專業(yè)調(diào)整到材料學(xué)院。屬于材料科學(xué)與工程學(xué)科主要組成部分，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國防建設(shè)具有不可或缺的重要作用。鑄造所現(xiàn)有教職工18人，其中教授（博士生導(dǎo)師）6人、副教授5人，中級職稱6人。具有博士學(xué)位的教師16人。每年可招收計劃內(nèi)碩士研究生約20人、博士研究生約10人。目前在讀碩士研究生60余人，博士研究生30余人。主要研究方向為先進(jìn)鑄造金屬及其復(fù)合材料、耐磨蝕合金及復(fù)合材料。以第1完成單位獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎（2006年、2010年）2項；教育部、陜西省技術(shù)發(fā)明一等獎4項、教育部科技進(jìn)步三等獎1項；西安市科技廳技術(shù)進(jìn)步一等獎1項；近年來發(fā)表論文300余篇。

關(guān)于會議

2023年第十九屆全國特種鑄造及有色合金學(xué)術(shù)年會暨第十三屆全國鑄造復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議將于8月4-7日在鄭州華智酒店召開，本次年會擬邀請鑄造相關(guān)高校100余所，研究院所40余家，相關(guān)企業(yè)200余家，會議預(yù)計參會代表400-500人。會議預(yù)計安排大會報告30余個，論壇報告100余個。同期舉辦“先進(jìn)輕合金論壇”、“特種鑄造工藝成形論壇”、“高熵合金與高溫合金論壇”、“金屬基復(fù)合材料論壇”、“耐磨材料專題論壇”、“研究生論壇”。

會議詳情

關(guān)鍵詞：