中子是构成原子核的主要粒子之一，中子由于不带电，不与原子核外电子相互作用，只能与原子核相互作用。按能量可划分为慢中子（E<1000eV),中能中子（1000~5X10^5eV)和块中子，（5X10^5~10^10eV)。中子的质量和质子很接近，所以含氧量较高的石蜡、聚乙烯、聚丙烯等材料是优良的块中子慢化材料。石墨还是很好的反射材料，而含锂元素的氟化锂、溴化锂、氢氧化锂，含硼元素的氧化锂、硼酸和碳化硼等是优良的慢中子吸收物。如将这两种类型的块中子慢化材料和慢中子吸收物质微粉混合后使用，可得到具有优良的中低能中子屏蔽性能的新材料。所以，实验室通常用含硼聚乙烯、含硼聚丙烯等材料来屏蔽中子。而对块中子的屏蔽，吴文圣指出，最好是用钨合金，钨合金是高密度金属材料，密度越高对中子的屏蔽效果越好，因此10cm厚度的钨合金材料对中子的屏蔽可达93%，足见其效果显著，是中子屏蔽材料的最佳选择。

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中子（neutron）是一种电中性的粒子，具有与质子大约相同的质量。中子属于重子类，由两个下夸克和一个上夸克构成。绝大多数的原子核都由中子和质子组成（仅有一种氢原子的同位素例外，它由一个质子构成）。在原子核外，自由中子性质不稳定，半衰期为15分钟。中子衰变时释放一个电子和一个反中微子而成为质子（β衰变）。同样的衰变过程在一些原子核中也存在。原子核中的中子和质子可以通过吸收和释放π介子互相转换。因为中子是由夸克组成，所以它是个复合粒子。中子和其它常见的次原子粒子最大的分别在于中子因其下夸克和上夸克之电荷互相抵消，本身不带电荷。另它穿透性强，无法直接进行观察，也令它在核转变中成为非常重要的媒介物。这两项因素使得它在次原子粒子发展历史的较后期才被发现。中子用于核武器的制造被称为特殊的氢弹，有辐射效应广、杀伤力大、贯穿作用强的特点。因为钨合金对中子有一定的屏蔽能力，所以，为了防止中子弹的危害，科学家正在研究用钨合金作为装甲车内中子屏蔽材料。

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中子是原子核的主要构成之一。产生自由中子的中子源设备很多，常见的有核反应堆中子源，加速器及同位素中子源。中子源是能够产生中子的装置，进行中子核反应、中子衍射等中子物理实验的必要设备。如热式反应堆中由热中子引起的U的每一次裂变大约发射出2.5个中子；某些情况下，放射性核发生衰变时也会紧跟着发射一个中子，这种中子通常称之为活化中子；a粒子与锂、铍、氧、硼、氟等元素的原子核发生相互作用也能产生中子。原子核裂变时发射出的中子，分瞬发中子和缓发中子。瞬发中子是裂变过程中直接放出的中子，在裂变10-4～10-3秒内放射出来，占裂变中子总数的99%；能量 分布很宽，从零延伸到15兆电子伏特(MeV)，主要分布在0.1～5MeV范围内，235U热中子裂变中子谱的峰在0.8MeV附近，平均能量在2MeV左右；即使同样的核在同样条件下裂变，每次裂变发射的中子数也不固定，有的不发射中子，多数发射2～3个中子，最多可有7～8个，其平均值称为平均裂变中子数；的大小对链式反应装置的临界条件起关键作用。缓发中子是裂变碎片因含中子过多不稳定而放射出来的，碎片核以几分之一秒到几十秒的半衰期放射中子，其数目不足裂变中子总数的1%；其能量分布也是连续谱，平均能量在1MeV以下；缓发中子在慢中子裂变反应堆的控制上起重要作用。中子产生对人体有一定的伤害，研究发现钨合金材料对其有显著的屏蔽效果。钨合金的密度很高仅次于金，与铅材料相比，高密度可以提供一样的能量吸收，而体积不到铅的1/3.人们可以很好的利用钨合金可靠的屏蔽性能。

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再结晶退火的目的

方钨条加工变形成圆钨棒时,受到了严重的不均匀变形,在钨棒横断面上产生不均匀应力,四棱角处的应力最大,即横断面周围应力较大,中心部位应力最小。继续进行旋锻加工会加剧不均匀变形,致使钨棒开裂和脆断。如果及时进行均匀化再结晶退火,消除不均匀的应力,调整钨棒内部的晶粒结构,产生均匀的结晶断面,有利于钨棒随后的旋锻和拉丝加工。

再结晶退火点的选择

再结晶退火点应根据变形程度确定,变形程度一般达到40%～50%时就要进行均匀化再结晶退火。但值得注意的是:变形程度的计算起点很重要,从方钨条旋锻至圆钨棒时的直径作为变形程度的起点,而不应以方条对角线作为变形程度计算起点。变形程度小的钨棒再结晶退火后,它的断面结晶不均匀,周围粗大,而中心细。这种结晶组织钨棒在拉丝过程中容易产生脆断和一致性差,并且降低钨丝的高温性能。

当前,国内有些钨丝厂只进行一次再结晶退火,一般选择9.0～10.5mm为再结晶退火点;而另一些钨丝厂则进行两次再结晶退火,一般选择10.5mm和5.5mm左右为两个退火点。如果选择7.2mm为再结晶退火点,只进行一次再结晶退火就能获得两次再结晶退火的结果。

再结晶退火钨棒的断面结晶要求

无论是采用一次还是二次再结晶退火,钨棒的横断面结晶组织应满足如下要求。

(1)整个横断面的晶粒大小应基本均匀一致,不允许出现环形结晶组织,即周围晶粒粗大而中心晶粒细。

(2)整个横断面的晶粒大小能用肉眼看清楚,不允许全是细晶。

(3)钨棒的横断面断口放在太阳光或强灯光下观察时,部分粗晶粒显示闪亮,部分细晶粒不闪亮,闪亮晶占50%左右为最佳。闪亮晶的比例过大或过小,都会使钨的加工性能变坏。比例过小时,在拉丝过程中易产生纵劈裂断丝;比例过大时,在拉丝过程中易产生脆断裂。

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