控制棒用Fe-Tb-Dy复合材料的研制

采用球磨-冷等静压-烧结工艺制备了Fe基Tb FeO_3-Dy FeO_3与Fe基Tb_2O_3-Dy_2O_3复合材料,且弥散相为纳米尺寸。分析了两种微观结构并测试了显微硬度、热膨胀系数与腐蚀性能等。结果表明:烧结气氛显著影响复合材料的物相,当烧结环境中存在微量氧时,得到以Tb FeO_3和Dy FeO_3为弥散相的铁基复合材料,当烧结环境中几乎不含氧时,得到以Tb_2O_3和Dy_2O_3为弥散相的铁基复合材料。Fe基Tb FeO_3-Dy FeO_3复合材料比Fe基Tb_2O_3-Dy_2O_3复合材料具有高的显微硬度、低的热膨胀系数和高的抗腐蚀性能,两种复合材料的显微硬度都随着烧结温度的增加而增加,热膨胀系数随测试温度的增加而增加,但在低温段(室温～700 K),热膨胀系数增加速率较快,而在高温段(700～1100 K),热膨胀系数增长放缓,逐渐趋于定值。两种复合材料在340℃、15.16 MPa去离子水中的腐蚀增量都随腐蚀时间的增加而增大,Fe~+辐照加速了复合材料表面腐蚀,且复合材料表面腐蚀产物主要为Fe_3O_4物相。