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金屬材料檢測

  • 鋁基碳化硼中子吸收材料檢測|碳化硼檢測|鈷成分檢測GB/T 10421-2002
鋁基碳化硼中子吸收材料檢測|碳化硼檢測|鈷成分檢測GB/T 10421-2002

鋁基碳化硼中子吸收材料檢測|碳化硼檢測|鈷成分檢測GB/T 10421-2002

    檢測項目:鋁基碳化硼中子吸收材料檢測|碳化硼檢測|鈷成分檢測

    檢測標(biāo)準(zhǔn):鋁基碳化硼中子吸收材料檢測 YS/T 1478-2021

    檢測目的:鋁基碳化硼中子吸收材料檢測|碳化硼檢測|鈷成分檢測

    檢測周期:5-7個工作日

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核級碳化硼定義:是用于核工業(yè)方面的工程陶瓷材料之一,可以吸收中子、防輻射廣泛,應(yīng)用于原子反應(yīng)堆隔離控制棒與核電站的屏蔽材料,是國家重點發(fā)展的材料。此外,碳化硼在核工業(yè)中是重要的中子吸收材料。

核級碳化硼檢測項目:總硼、總碳、可溶性硼、同位素分析(質(zhì)譜法)、游離碳、鐵、鋁、硅、鈣、鈷、鉻、銅、鎂、錳、鉬、磷、鎳、鈦、鎢、鋯和氟、氯等化學(xué)成分。

核級碳化硼檢測標(biāo)準(zhǔn):ASTM C791-2019《核級碳化硼的化學(xué)、質(zhì)譜及光譜分析標(biāo)準(zhǔn)方法》、JB/T 7993-2012   碳化硼化學(xué)分析方法、YS/T 423.1~5-2000 系列標(biāo)準(zhǔn)《核級碳化硼粉末化學(xué)分析方法》

一、概述

普通磨料碳化硼-作為已知最堅硬的三種材料之一(僅次于金剛石和立方相氮化硼),適用于硬質(zhì)材料的磨削、研磨及拋光,如超硬合金、寶石等硬質(zhì)材料,陶瓷耐磨零件,包括磨耗增強板、泵零件、軸承、噴嘴、閥零件工程陶瓷(包括結(jié)構(gòu)、環(huán)境和過程用陶瓷)等。此外,碳化硼在核工業(yè)中是重要的中子吸收材料,又稱核級碳化硼。化學(xué)成分是影響碳化硼使用性能的關(guān)鍵因素,對產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。

不同的用途場合所對應(yīng)的各成分指標(biāo)均有所不同。其中JB/T 3294-2017《普通磨料 碳化硼》中各粒度號要求如表1所示。

表1 各粒度號產(chǎn)品的化學(xué)成分

粒度范圍

化學(xué)成分(%)

B4C≥

B總≥

C總≥

B2O3≤

C游≤

Fe2O3≤

F4~F90

95.00

76.00

20.00

0.20

1.50

0.25

F100~F220

96.00

77.00

20.50

0.15

2.00

F230~F600

95.00

76.50

20.00

0.15

3.00

F800~F1200

92.50

75.00

20.00

0.20

4.00

在核工業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中,對碳化硼的技術(shù)指標(biāo)有詳細(xì)規(guī)定的主要是《ASTM C750-2018 Standard Specifification for Nuclear-Grade Boron Carbide Powder》和《EJ/T20077-2014鉛硼聚乙烯板》,具體的指標(biāo)要求如表2和表3所示。

表2 核級碳化硼技術(shù)要求

序號

化學(xué)成分

指標(biāo)要求

檢測依據(jù)

1

總硼Total boron (B)

73.0%-81.0%

ASTMC750-2018

ASTMC791-2019

2

硝酸可溶硼Nitric acid-soluble boron(B)

≤0.5%

3

水溶性硼Water-soluble boron(B)

≤0.2%

4

鈣Calcium (Ca)

≤0.3%

5

鐵Iron(Fe)

≤1.0%

6

總硼+總碳total boron +total carbon(B+C)

≥98.0%

7

氟Fluoride(F)

≤25μg/g

8

氯Chloride(Cl)

≤75μg/g



表3 鉛硼聚乙烯板對碳化硼的指標(biāo)要求

化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%

檢測依據(jù)

B4C≥

B總≥

C總≥

B2O3≤

C游≤

Fe2O3≤

EJ/T20077-2014

JB/T7993-2012

95.00

76.50

20.00

0.15

3.00

0.25


二.不同的化學(xué)分析方法

1.普通磨料碳化硼化學(xué)成分分析主要依據(jù)《JB/T 7993-2012   碳化硼化學(xué)分析方法》標(biāo)準(zhǔn)檢測,該標(biāo)準(zhǔn)主要分析碳化硼樣品中總硼、總碳、三氧化二鐵、二氧化硅、三氧化二硼、游離硼、游離碳等7項。從該標(biāo)準(zhǔn)中可以看出總硼、總碳、三氧化二硼、游離硼、游離碳是碳化硼分析檢測中的重點。由于碳化硼存在不同的同分異構(gòu)體屬于非化學(xué)式化合物,B4C含量的檢測主要通過化合硼和化合碳含量計算出來。

2.核級碳化硼分析主要依據(jù)《ASTM C791-2019《核級碳化硼的化學(xué)、質(zhì)譜及光譜分析標(biāo)準(zhǔn)方法》》標(biāo)準(zhǔn)檢測,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了總硼、總碳、可溶性硼、同位素分析(質(zhì)譜法)、游離碳、鐵、鋁、硅、鈣、鈷、鉻、銅、鎂、錳、鉬、磷、鎳、鈦、鎢、鋯和氟、氯等化學(xué)成分檢測方法。該標(biāo)準(zhǔn)檢測項目覆蓋了核級碳化硼的技術(shù)指標(biāo),為核工業(yè)相關(guān)用戶提供了檢測依據(jù)和方法。

3.國內(nèi)核級碳化硼標(biāo)準(zhǔn)主要為YS/T 423.1~5-2000 系列標(biāo)準(zhǔn)《核級碳化硼粉末化學(xué)分析方法》,主要項目為 總硼量、總碳量、鐵量、游離硼量、氧含量等五項。該系列標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了碳化硼樣品中氧含量的檢測,為核級碳化硼粉末及芯塊提供了檢測方法。

4.碳化硼各項目檢測技術(shù)對比



檢測項目和標(biāo)準(zhǔn)

鋁基碳化硼中子吸收材料 全部參數(shù) 鋁基碳化硼中子吸收材料 YS/T 1478-2021
碳化硼 鋁基碳化硼中子吸收材料 YS/T 1478-2021
核級碳化硼的化學(xué)、質(zhì)譜及光譜分析標(biāo)準(zhǔn)方法 ASTM C791-2019
鋁基碳化硼中子吸收材料 YS/T 1478-2021
鋁及鋁合金化學(xué)分析方法 第28部分:鈷含量的測定 火焰原子吸收光譜法 GB/T 20975.28-2019
鋁基碳化硼中子吸收材料 YS/T 1478-2021
熱膨脹系數(shù) 金屬材料熱膨脹特征參數(shù)的測定 GB/T 4339-2008
密度 孔隙率小于 2% 的粉末冶金 (PM) 材料密度的標(biāo)準(zhǔn)測試方法 ASTM B311-22


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