核级碳化硼环状制品热压烧结工艺与性能研究

摘要

本文以核级碳化硼粉末为原料,按照烧结环状制品密度(2.15±0.05)g/cm^(3)(约90%T.D.)为设计基准,开展TOPAZⅡ型空间核动力装置碳化硼环状制品的热压烧结工艺及其组织与性能研究。试验结果表明,采用温度2 150℃、压力20 MPa、保温保压1 h的热压烧结工艺,可制备出满足设计密度要求的碳化硼环状制品,制品B丰度>85%,平均晶粒尺寸小于15μm,气孔尺寸小于5μm。在室温~620℃温度范围内,随着试验温度的升高,物理和力学性能呈现不同规律的变化,线膨胀系数逐渐增大,热导率逐渐降低,抗弯强度和抗压强度也逐渐降低,上述实测试验数据可作为TOPAZⅡ空间核动力装置在各种运行工况下,碳化硼环状制品是否能保证结构完整性和性能稳定性的参考依据。