核用富集硼-10碳化硼的制备

摘要

10B的热中子吸收截面大,因此富集硼-10碳化硼除具有良好的力学性能,优良的抗氧化、耐腐蚀性能外,还因具备更优越的热中子吸收特性,在核工业中有重要的应用。与天然丰度碳化硼的制备工艺不同,富集硼-10碳化硼的制备要以硼同位素分离后得到的富集硼-10三氟化硼为起始原料。本文归纳总结了由三氟化硼制备中间物质(硼酸、氧化硼、硼粉),再通过碳热还原法、镁热还原法、直接合成法、有机溶胶-凝胶法制备碳化硼的多条路线。通过对以上路线的分析比较,进一步提出了以硼酸三甲酯、三烷基硼、硼烷作为中间物质,直接裂解制备碳化硼的3条新路线。基于国内外研究现状,判断了这3条路线的可行性,总结分析了其各自的优缺点,初步探究了由富集硼-10三氟化硼到富集硼-10碳化硼高效、经济的制备方法 。