一、概括

       氧化钆陶瓷零部件是指采用高纯度氧化钆（Gd₂O₃）粉体经烧结致密化、精密加工制成的一类特种功能陶瓷。凭借其极高的热中子吸收截面和优异的高温稳定性，该类材料主要应用于核工业、医疗及科研领域中对中子辐射有屏蔽要求的关键部件，同时也因其独特的光学性质在高端光学系统中具有重要应用。

二、 性能特点

        1. 卓越的中子吸收与核性能：

• 极高的热中子吸收截面：氧化钆（Gd₂O₃）是自然界中热中子吸收截面最高的材料之一（~49,000 barns），对热中子的捕获和吸收效率远超碳化硼（B₄C）、碳化硅（SiC）等材料，能极有效地终止链式反应。

• 辐射稳定性：在强辐射场中能保持良好的结构完整性，性能衰减缓慢，使用寿命长。

• 低放射产物：相较于其他中子吸收材料（如氧化铕），氧化钆吸收中子后产生的放射性同位素相对稳定，后续处理更为简便。

2. 优异的高温性能与热稳定性：

• 高熔点：熔点超过2400°C，在高温反应堆或高温工艺环境中能保持结构稳定。

• 高温强度与抗蠕变性：在高温下仍能维持较高的机械强度和硬度，抗热蠕变性能好，不易变形。

3. 良好的化学与物理稳定性：

• 化学惰性：对多种熔融金属（如铀、钚等核燃料）和高温化学环境具有优异的耐腐蚀性。

• 低热膨胀系数：热膨胀系数与许多合金和陶瓷匹配良好，有助于在热循环中减少热应力。

三、 应用领域

1.核工业与控制领域：

• 控制棒：作为核反应堆控制棒的核心吸收体，用于精确控制反应速率和紧急停堆。

• 反应吸收剂：掺入燃料芯块或作为单独组件，用于补偿反应堆初始过剩反应性，延长燃料寿命。

• 中子屏蔽体：用于制作乏燃料贮存格架、运输容器以及反应堆屏蔽层，有效防护中子辐射。

• 核燃料增殖层组件：在快中子增殖堆中用作转换层材料。

2.医疗与辐射防护：

• 医疗同位素生产靶材：用于生产诊断和治疗用的放射性同位素。

• 高能辐射屏蔽组件：用于CT、PET-CT等医疗设备的局部屏蔽。

3.高端光学与特种玻璃：

• 红外光学元件：高纯度氧化钆陶瓷对红外线具有高透过率，可用于制造红外窗口、透镜和整流罩。

• 特种玻璃添加剂：作为添加剂用于制造具有高折射率、低色散特性的光学玻璃。

4.工业与科研：

• 研究堆组件：用于各类实验研究堆的中子调控部件。

• 中子探测器的屏蔽与准直：在中子束流实验中用作屏蔽和准直材料。