深度共晶溶剂微乳液用于高效提取松茸（Tricholoma matsutake）、实现经皮递送以及发挥抗衰老作用

《Materials Today Communications》：Deep eutectic solvent microemulsion for efficient Tricholoma matsutake extraction, transdermal delivery, and anti-aging activity

B4C/Al复合材料通过激光增材制造（LDED）和真空烧结（VS）制备，比较其 neutron 吸收性能（10B面密度）和腐蚀行为。实验表明LDED组10B面密度为VS组1.1倍，腐蚀测试显示两者均以点蚀为主，但LDED组因AlB2和Al4C3沉淀相形成阴极保护，耐H3BO3腐蚀性更优。

　　在当今社会，随着核能技术的迅速发展，清洁的能源供应得到了显著提升。然而，核能的广泛应用也伴随着大量放射性废料的产生，这对核能行业的可持续发展提出了严峻挑战。为了有效应对这些挑战，研究人员一直在探索更为高效和安全的材料解决方案。其中，硼化铝（B?C/Al）复合材料因其轻质、优异的机械性能以及显著的中子吸收能力，成为核反应堆中子吸收器的重要候选材料。这类复合材料被广泛应用于核废料储存池支架以及储存和运输容器中，以确保中子屏蔽效果和材料的耐久性。

当前，B?C/Al复合材料的制备方法主要包括铸造技术、粉末冶金技术和浸渗工艺三大类。铸造技术因其能够快速成型且适用于大规模生产而备受关注，但其高温操作可能导致材料性能的下降。相比之下，粉末冶金技术在控制材料微观结构和性能方面具有更高的灵活性，而浸渗工艺则适用于制备高体积分数的增强复合材料。然而，无论采用哪种方法，B?C/Al复合材料在核反应堆储存池等环境中都会面临腐蚀问题，尤其是当其长期暴露于含有硼酸（H?BO?）的溶液中时，腐蚀风险显著增加。

为了进一步优化B?C/Al复合材料的性能，研究人员开始尝试新的制备技术，例如激光定向能量沉积（LDED）和真空烧结（VS）。这两种技术在材料加工领域具有独特的优势，特别是在提升材料密度和微观结构均匀性方面。LDED技术利用高能激光束对材料进行局部熔化和快速冷却，从而在短时间内形成具有特定性能的复合材料。而VS技术则通过在真空环境中对粉末材料进行高温烧结，实现材料的致密化。这两种方法的结合为B?C/Al复合材料的开发提供了新的思路。

在本研究中，采用LDED和VS两种技术分别制备了含有30% B?C的B?C/Al中子吸收复合材料，并对其中子吸收性能、微观结构以及在硼酸溶液中的腐蚀行为进行了系统比较。研究发现，LDED制备的复合材料在中子吸收性能方面表现更为优异，其1?B面密度（1?BAD）是VS制备材料的1.1倍。这一结果表明，LDED技术能够更有效地将硼元素引入材料中，从而提升其中子吸收能力。同时，研究还揭示了LDED技术在提升材料密度方面的优势，使得其在实际应用中具备更高的安全性和可靠性。

微观结构的分析进一步支持了这一结论。通过扫描电镜（SEM）观察发现，LDED制备的B?C/Al复合材料中形成了AlB?和Al?C?的析出物。这些析出物不仅影响了材料的密度，还在一定程度上改善了其在腐蚀环境中的表现。具体而言，这些析出物在材料表面形成了一层保护膜，从而降低了材料在硼酸溶液中的腐蚀速率。相比之下，VS制备的材料虽然也具备一定的中子吸收能力，但其微观结构中的析出物较少，导致腐蚀行为更为显著。

在腐蚀性能的测试中，研究采用了电化学腐蚀和浸渍腐蚀两种方法。结果表明，无论是LDED还是VS制备的B?C/Al复合材料，其主要腐蚀形式均为点蚀。然而，LDED制备的材料在硼酸溶液中的抗腐蚀能力更强。这一现象可能与材料表面形成的保护层有关。由于B?C颗粒的不规则形状，其在材料表面形成的氧化膜并不连续，容易成为腐蚀的起点。而LDED技术所形成的AlB?和Al?C?析出物则能够在材料表面形成更稳定的保护层，从而有效抑制腐蚀的发生。

此外，研究还探讨了B?C含量对材料腐蚀性能的影响。结果显示，随着B?C含量的增加，材料的腐蚀速率也随之上升。这一趋势在不同的腐蚀环境中表现略有不同，但在含有氯离子（Cl?）的溶液中尤为明显。B?C/Al复合材料的腐蚀主要发生在Al基体与B?C颗粒的界面处，这表明材料的界面结构对其耐腐蚀性能具有重要影响。因此，在设计和制备B?C/Al复合材料时，需要特别关注界面处的化学反应和物理结构，以提高其在复杂环境中的稳定性。

从应用角度来看，B?C/Al复合材料的腐蚀性能直接影响其在核反应堆储存池等环境中的使用寿命。如果材料的腐蚀速率过高，不仅会降低其中子吸收能力，还可能导致结构损坏，进而影响核反应堆的安全运行。因此，提升材料的抗腐蚀能力是当前研究的重点之一。通过优化制备工艺，如调整LDED和VS的参数，可以有效改善材料的微观结构，从而提高其在腐蚀环境中的表现。

在本研究中，通过对比LDED和VS两种技术制备的B?C/Al复合材料，发现LDED技术在提升材料密度和1?BAD方面具有明显优势。这不仅意味着LDED技术能够更高效地实现中子吸收性能，还表明其在实际应用中具备更高的安全性和可靠性。同时，研究还发现，两种技术制备的材料在B?C含量和分布方面均实现了较好的均匀性，这为后续的性能优化提供了基础。

为了进一步验证这些结论，研究还对材料的微观结构进行了详细分析。SEM图像显示，LDED制备的材料中形成了更多的AlB?和Al?C?析出物，这些析出物在材料表面形成了更为密集的保护层。而VS制备的材料中析出物较少，导致其在腐蚀环境中更容易受到破坏。这表明，LDED技术在材料制备过程中能够更有效地促进析出物的形成，从而提升材料的耐腐蚀性能。

此外，研究还探讨了材料的腐蚀机制。通过电化学测试和浸渍腐蚀实验，发现B?C/Al复合材料的腐蚀主要受到氧化膜的动态平衡影响。在腐蚀环境中，氧化膜的形成和溶解速率决定了材料的腐蚀行为。LDED制备的材料由于其较高的密度和更均匀的微观结构，能够更有效地维持氧化膜的稳定性，从而降低腐蚀速率。而VS制备的材料由于密度较低，氧化膜更容易被破坏，导致腐蚀行为更为严重。

在实际应用中，B?C/Al复合材料的腐蚀性能不仅影响其使用寿命，还可能对核反应堆的安全运行造成潜在威胁。因此，研究者们正在探索多种方法来提高材料的抗腐蚀能力。例如，通过调整材料的成分比例、优化制备工艺参数以及引入表面处理技术，可以有效改善材料的耐腐蚀性能。此外，还可以通过添加其他元素或化合物，如稀土元素或氧化物，来增强材料的化学稳定性。

总体而言，B?C/Al复合材料的开发和应用对于核能行业的可持续发展具有重要意义。通过采用先进的制备技术，如LDED和VS，可以有效提升材料的中子吸收性能和抗腐蚀能力。这不仅有助于提高核反应堆的安全性，还能够延长材料的使用寿命，降低维护成本。未来的研究方向可能包括进一步优化材料的微观结构，探索新的表面处理技术，以及评估材料在不同腐蚀环境中的长期稳定性。这些研究将为B?C/Al复合材料在核能领域的应用提供更加坚实的理论和技术支持。