B₄C_P/PI聚酰亚胺复合薄膜耐高温及热中子辐照屏蔽性能研究

李晓敏^1,2，吴菊英³，唐昶宇¹，袁萍³，邢涛³，张凯³，梅军¹，黄渝鸿³

1. 中物院成都科学技术发展中心成都绿色能源与绿色制造技术研发中心2. 南昌大学光伏研究院3. 中国工程物理研究院总体工程研究所

摘 要：以耐高温型聚酰亚胺为基体,微米碳化硼（B₄C）为热中子吸收剂,采用粉体表面改性及超声湿混-热亚胺化成膜工艺成功制备了一系列B₄CP/PI聚酰亚胺复合薄膜,重点探讨了不同B₄C含量条件下复合薄膜的耐热性能和力学性能以及不同B₄C含量、不同复合薄膜厚度条件下复合材料的热中子屏蔽性能。研究表明:采用上述工艺,B₄C功能粒子在聚酰亚胺基体中可均匀分散;B₄CP/PI复合薄膜的耐热性随B₄C含量的增加显著提高,力学性能则呈相反趋势;所制备的B₄CP/PI复合薄膜表现出优异的热中子屏蔽性能,中子透射率I/I0随复合薄膜厚度增加及B₄C含量增加呈指数变化规律。据此,可通过材料结构设计,满足不同领域对该类耐高温中子防护材料的应用需求。

关键词：聚酰亚胺;碳化硼;热中子辐照屏蔽;热性能;力学性能;