"Композитные материалы нейтронной защиты на базе пластика с внедрением борсодержащих материалов для аддитивного производства"
Тарнавич В.В., Четвериков Ю.О. (НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ)
В работе исследуются образцы нейтронной защиты на основе пластиковых композитных материалов с борсодержащим порошком относительной массовой доли 25-37%, изготовленных с использованием метода FDM (послойного наплавления полимера). В качестве матричных материалов используются ABS и PETG пластики, тогда как содержащие бор наполнители – порошки нитрида бора и аморфного бора.
По результатам измерений нейтронной трансмиссии на монохроматическом пучке реактора ИР-8 введение бора в пластик позволяет уменьшить глубину проникновения нейтронного излучения в 2,3- 4,6 раз: с 3.0 мм образца пластика без бора, до 0,65 мм для образца с порошком аморфного бора.
Механические испытания на растяжение и изгиб демонстрируют охрупчивание композитных материалов с введением содержащих бор порошков. В испытаниях образцов с бором прочность уменьшается на 40-55%, и разрушение образцов происходит без пластической деформации, тогда как в образцах пластиков ABS и PETG области пластических деформаций на диаграммах испытаний занимают заметную часть.