细节

定义

核级碳化硼是核工业方面使用的工程陶瓷材料之一, 可广泛吸收中子并防辐射, 应用于原子反应堆隔离控制棒和核电站的屏蔽材料, 是国家重点发展材料. 此外, 碳化硼是核工业中重要的中子吸收材料.

检测项目

核级碳化硼检测项目: 总硼, 总碳, 可溶性硼, 同位素分析 (质谱分析), 游离碳, 铁, 铝, 硅, 钙, 钴, 铬, 铜, 镁, 锰, 钼, 磷, 镍, 钛, 钨, 锆, 和氟, 氯, 及其他化学成分.

检测标准

核级碳化硼检测标准: ASTM C791-2019 “核级碳化硼化学品, 质谱和光谱分析标准方法”, JB/T 7993-2012 碳化硼化学分析方法, YS/T 423.1 ~ 5-2000 系列标准, “核级碳化硼粉体化学分析方法”.

碳化硼概述

通用磨料碳化硼 – 作为已知的三种最坚硬的材料之一 (继金刚石和立方相氮化硼之后), 适合磨削, 硬质材料的研磨和抛光, 例如超硬合金, 宝石和其他硬质材料, 陶瓷耐磨件, 包括耐磨加固板, 泵零件, 轴承, 喷嘴, 阀门零件, 工程陶瓷 (包括结构性的, 环境和工艺陶瓷) 等等. 此外, 碳化硼是核工业中重要的中子吸收材料, 也称为核级碳化硼. 化学成分是影响碳化硼使用性能的关键因素, 对产品的生产和应用具有重要的指导意义.

不同的使用场合对应的成分指标不同. 他们之中, JB/T 3294-2017 “通用磨料碳化硼” 中粒度要求见表 1.

桌子 1 各粒度号产品的化学成分

在核工业相关标准和规范中, 碳化硼的技术指标有详细规定, 主要是 “ASTM C750-2018 核级碳化硼粉末的标准规范” 和 “EJ/T20077-2014 铅硼聚乙烯板”, 具体指标要求见表 2 和表 3.

桌子 2 核级碳化硼技术要求

桌子 3 铅硼聚乙烯板用碳化硼指标要求

不同的化学分析方法

1. 一般磨料碳化硼化学成分分析主要依据 “JB/T 7993-2012 碳化硼化学分析方法” 标准测试, 该标准主要分析碳化硼样品中的总硼, 总碳, 氧化铁, 二氧化硅, 氧化硼, 游离硼, 游离碳及其他 7 项目. 从标准中可以看出总硼, 总碳, 三氧化二硼, 游离硼, 游离碳是碳化硼分析检测的重点. 由于碳化硼存在不同异构体，属于非化学化合物, B4C含量的检测主要通过化学硼和化学碳的含量计算.

2. 核级碳化硼分析主要基于 “ASTM C791-2019” 核级碳化硼化学品, 质谱和光谱分析标准 “标准测试, 该标准规定了总硼, 总碳, 可溶性硼, 同位素分析 (质谱分析), 游离碳, 铁, 铝, 硅, 钙, 钴, 铬, 铜, 镁, 锰, 钼, 磷, 镍, 钛, 钨, 锆, 和氟, 氯, 及其他化学成分测试方法. 标准检测项目涵盖核级碳化硼的技术指标, 为核工业相关用户提供测试依据和方法.

3. 国内核级碳化硼标准主要是YS/T 423.1-5-2000 系列标准, “核级碳化硼粉末的化学分析方法”, 主要项目为总硼, 总碳, 铁, 游离硼, 氧含量及其他五项. 该系列标准涵盖碳化硼样品中氧含量的检测, 并提供核级碳化硼粉末和芯块的测试方法.