核能利用显示一个国家综合实力,是国防力量和国民经济水平的重要标志,因此和平开发核能为各国所广泛重视。目前,由于对核辐射剂量的控制越发严格,使得屏蔽材料市场竞争日趋激烈,日益受到研究者们的高度重视。各国均投入大量的人力和物力对辐射屏蔽材料进行深入研究,发达国家特别是美国、日本、俄罗斯等国已经形成规模化的屏蔽材料产业,能生产多类别和系列的规格化产品。由于重金属铅对X射线等的卓越吸收能力,以其为基体的屏蔽材料历来广受关注。但铅强度、抗剪切性等力学性能较低而使应用受限,因此开发兼具优良射线屏蔽性和强度性能的铅基材料十分重要。然而,目前国内外高强铅基屏蔽材料的研制报告不多。本课题组在长期研究工作积累的基础上,跳出传统金属材料增强的技术模式,试制出Pb-B-X化合物核屏蔽材料。本文基于对铅基屏蔽材料国内外研究、应用现状的合理调查,并进行文献综述,提出了添加金属Al、Ce以改进Pb-B-X合金力学性能和耐腐蚀性能的思路,制备Pb-B-X-Al、Pb-B-X-Al-Ce核屏蔽材料,以期提高铅基核屏蔽材料的强度性能。同时探讨了相关的力学性能和耐蚀性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等分析手段对样品微观结构进行分析,采用拉伸试验,硬度试验,断口分析测试合金的力学性能,采用溶液腐蚀、盐雾腐蚀试验检测材料抗蚀性能,取得了积极研究成果,为后续研究和远景实用化奠定了基础。实验结果表明,铸态Pb-B-X-Al材料微观结构随铝含量的增加产生显著变化,使得合金在凝固过程中先析出的(富X相+富Pb相)共晶组织由片层状演变成骨架状、板条状、最后退化成块状。与此同时,铝的加入,获得了细密、弥散的另一共晶组织。使得Pb-B-X-Al合金的布氏硬度可达到168N/mm2,是传统铅及铅合金的40倍左右,抗拉强度达到328MPa。同时耐蚀性也有所提高。Ce的加入对合金组织也有影响。在合金中加入Ce后将优先形成针状Al4Ce,同时使基体组织变细。稀土Ce的添加阻滞了Pb-B-X-Al合金的阳极反应过程。因此加入Ce可进一步使合金的耐腐蚀性得到提高,当Ce添加量达到0.8wt.%时,则耐蚀性增大不大。论文的结果说明：综合考虑合金的力学性能和耐腐蚀性能,当铝添加量为15wt.%,Ce添加量为0.8wt.%时,合金具有较高的强度、硬度、同时具有一定的耐蚀性和塑性。