近年来,随着小型核反应堆的不断优化升级及深入应用,紧凑型屏蔽设计引起了广泛的关注,同时也对中子屏蔽材料提出了更高要求。在小型核反应堆中,中子屏蔽材料不仅需要有较高的中子屏蔽率以保证核工作人员的健康及设备的安全运行,同时也应具有较低的密度、较高的机械强度、较高的耐火度以及良好的耐酸腐蚀性能,从而满足小型堆的工作要求。目前核用中子屏蔽材料主要包括混凝土、铅板、碳化硼以及各种树脂基复合材料。然而,这些材料在实际应用中表现出一些局限性,包括比重大、空间消耗大、有毒性、制备困难和应用温度范围窄等。为了推进核能的安全持续发展及反应堆的小型化,制备新型低成本、环保、有效的中子屏蔽材料十分迫切。本文以磷酸硼陶瓷为主要研究对象,其兼具高强度、低密度、耐高温、耐酸腐蚀和中子屏蔽率高等优异特性,是极为理想的新型中子屏蔽材料。在此基础上,根据“二步法制备、液相烧结、复相强化”的研究思路,系统探究了烧成温度、原料硼磷比和添加MgO对磷酸硼陶瓷的显微结构、机械强度、常温热导率、耐酸腐蚀性能和中子屏蔽性能的影响,制备了同时具有良好耐酸腐蚀性能和中子屏蔽性能的磷酸硼陶瓷。主要内容如下:（1）二步法制备磷酸硼陶瓷。利用硼酸和磷酸作为硼源和磷源,首先在较低温度下反应合成磷酸硼粉体,然后将预制粉压制成型并在高温下烧成制备磷酸硼陶瓷。低温预烧磷酸硼陶瓷粉体避免了H3BO3/H3PO4低温分解成孔,通过调整硼磷比以及烧成温度,探索了显微结构、机械强度、常温热导率、耐酸腐蚀性能和中子屏蔽性能的变化规律,成功制备出了力学性能较好、比重小、耐酸腐蚀且中子屏蔽性能较好的磷酸硼陶瓷。证明了磷酸硼陶瓷作为新型中子屏蔽材料应用在紧凑型屏蔽设计中的可能性。（2）添加MgO作为磷酸硼陶瓷的烧结助剂,在形成液相烧结的同时在磷酸硼陶瓷中形成焦磷酸镁第二相,极大地提高了磷酸硼陶瓷的致密度,实现力学性能、耐酸腐蚀性能及中子屏蔽性能的强化。在磷酸硼预制粉中加入MgO作为烧结助剂,并在与上一章相同的成型及烧成方式下制备磷酸硼陶瓷。结果显示加入MgO作为烧结助剂可以明显降低磷酸硼陶瓷的烧结温度,显著降低气孔率并提高陶瓷的致密度,在磷酸硼陶瓷中形成粘结性的弥散形焦磷酸镁第二相,不仅显著提高了磷酸硼陶瓷的力学性能,而且有效增强了耐酸腐蚀性能和中子屏蔽性能,优化了磷酸硼陶瓷作为紧凑型中子屏蔽材料的应用性能。