纳米B4C(BN)/环氧树脂复合材料制备及性能研究

• 作者: 陈志刚 龚军军
• 来源期刊: 舰船科学技术
• 学科: 工学
• 关键词: 表面改性 纳米填料 耐高温 中子屏蔽 MCNP
• 年，卷（期）: 2021,（23）
• 所属期刊栏目: 基础科技
• 页码范围: 111-116
• 页数: 6页
• 分类号: TL7
• 语种: 中文
• DOI: 10.3404/j.issn.1672-7649.2021.12.020

摘要

本文采用机械辅助的表面改性工艺,对氮化硼和碳化硼进行表面修饰,将其作为中子吸收填料制备微米和纳米BN(B4C)/环氧树脂复合材料,比较了不同粒径下材料在微观形貌、机械性能、耐热性能的差异,并利用MCNP程序对纳米材料的中子屏蔽性能进行模拟.结果表明:2种纳米级的复合材料较微米级微观形貌更加平整,其中BN含量为20％的复合材料冲击强度从28 kJ/m2提升至33 kJ/m2,拉伸强度从127 MPa提升至135 MPa,B4C含量为20％的复合材料冲击强度由24kJ/m2提升至32kJ/m2,拉伸强度从124 MPa提升至128 MPa,耐热性能也都有明显提升.模拟计算结果显示,2种环氧基复合材料对热中子有着良好的屏蔽性能,1cm厚度的屏蔽板材对热中子屏蔽率接近100％.可作为一种良好的耐高温中子屏蔽材料.