CN1746217A - 一种铅硼聚乙烯复合屏蔽材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合屏蔽材料及其制备方法,特别涉及用于同位素中子源、核设施中子辐射的复合屏蔽材料及其制备方法。其特征在于:所述铅硼聚乙烯复合屏蔽材料包括下述配比成分:45-70重量份的铅;50-25重量份的聚乙烯;5重量份的碳化硼。与现有的铁等金属材料相比,本发明的屏蔽复合材料不仅重量轻,还能够根据中子和γ射线分布情况采用相应密度,而且具有良好的中子辐射屏蔽性能和γ辐射屏蔽性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合屏蔽材料及其制备方法,特别涉及用于同位素中子源、核设施中子辐射的复合屏蔽材料及其制备方法。
背景技术
目前,同位素中子源和核设备产生的辐射中,特别要重视的屏蔽问题是穿透力大的γ射线和中子辐射,产生中子辐射的同位素源或者核设施一般都伴随产生γ辐射,为了减少人体所受到的照射,在屏蔽中子辐射的同时也应该屏蔽γ射线的照射。对中子辐射屏蔽能力好的材料是含氢量大的物质,而硼是吸收热中子的好材料,传统方法是用石蜡渗透硼化合物屏蔽中子辐射,石蜡有容易加工、价格便宜、含氢量大等优点;但因为它的熔点低,容易软化变形,熔化后再降至室温就会收缩产生间隙;它可以加入硼化合物,但难以混合均匀。
而对γ辐射屏蔽较好的材料应该说是铅、铁以及其他重金属。其中由于铅非常软,不能用它本身作结构体,又容易被碱侵蚀,熔点低(327.4℃),容易挥发,容易造成环境污染;而铁等其他重金属则屏蔽体重、体积大。
研制一种能够根据中子和γ射线分布情况采用相应密度的复合屏蔽材料,而且该复合屏蔽材料既具有良好的中子辐射屏蔽性能和γ辐射屏蔽性能,所制成的屏蔽体的重量还要轻。就成为本技术领域的难题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种重量轻、能够根据中子和γ射线分布情况采用相应密度而且具有良好的中子辐射屏蔽性能和γ辐射屏蔽性能的屏蔽复合材料。
本发明的另一发明目的在于提供上述复合屏蔽材料的制备方法。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:
一种铅硼聚乙烯复合屏蔽材料,其特征在于:所述铅硼聚乙烯复合屏蔽材料包括下述配比成份:45-70重量份的铅;50-25重量份的聚乙烯;5重量份的碳化硼。
一种优选技术方案,其特征在于:所述铅硼聚乙烯复合屏蔽材料的比重为4.8-7.5克/立方厘米。
一种优选技术方案,其特征在于:所述铅为铅砂。
一种优选技术方案,其特征在于:所述铅砂的颗粒直径为0.2mm-2mm。
一种优选技术方案,其特征在于:所述铅硼聚乙烯复合屏蔽材料进一步包括1重量份的水杨酸苯胺防霉剂。也可以是其它防霉剂。
一种优选技术方案,其特征在于:所述铅硼聚乙烯复合屏蔽材料进一步包括2重量份的阻燃剂。所述阻燃剂为氢氧化铝、含磷化合物等普通用阻燃剂。
一种优选技术方案,其特征在于:所述铅硼聚乙烯复合屏蔽材料进一步包括2重量份的硅烷偶联剂。也可以是其它偶联剂。
一种优选技术方案,其特征在于:所述聚乙烯为高密度聚乙烯。
一种铅硼聚乙烯复合屏蔽材料制备方法,其步骤如下:第一步,配料,在容器中加入45-70重量份的铅、50-25重量份的聚乙烯、5重量份的碳化硼;第二步,混炼,搅拌均匀;第三步,模压成型。
一种优选技术方案,其特征在于:所述第二步的混炼阶段加热至100-160℃,并且由挤出机挤出,呈熔融状,再置入模具加压成型。
一种优选技术方案,其特征在于:所述铅为铅砂。
一种优选技术方案,其特征在于:所述第一步中还包括1重量份的水杨酸苯胺防霉剂。
一种优选技术方案,其特征在于:所述第一步中还包括2重量份的阻燃剂。所述阻燃剂为氢氧化铝、含磷化合物。
一种优选技术方案,其特征在于:所述第一步中还包括2重量份的硅烷偶联剂。
一种优选技术方案,其特征在于:所述铅砂的颗粒直径为0.2mm-2mm。
本发明的优点是:与现有的铁等金属材料相比,本发明的屏蔽复合材料不仅重量轻,还能够根据中子和γ射线分布情况采用相应密度,而且具有良好的中子辐射屏蔽性能和γ辐射屏蔽性能。
特别是如果配料中铅如果是铅砂,所制备的屏蔽复合材料的比重可大于4.8克/立方厘米;而铅粉制备的屏蔽复合材料的比重只能达到3.5克/立方厘米。这样使得制备的屏蔽复合材料的用途大大提高。这是因为铅粉颗粒的直径在0.1mm以下,而铅砂颗粒的直径在0.2mm-2mm之间。
本发明的屏蔽复合材料的制备过程中,由于可以通过各成份的配比控制其比重,所以可以根据核设备以及同位素中子源的中子、γ射线分布情况,制备不同密度的复合屏蔽材料,能够很好地屏蔽中子和γ射线。特别是如果采用的是铅砂,在混炼步骤中采用加热加挤出工艺,可以提高产品的均匀度。
下面通过具体实施方式对本发明做进一步说明,但并不意味着对本发明保护范围的限制。
具体实施方式
对比例
铸钢
铸钢的长、宽、厚与本发明的复合屏蔽材料的长、宽、厚完全相同。本对比例中采用20毫米和40毫米厚两种规格。
实施例1
一种铅硼聚乙烯复合屏蔽材料制备方法,其步骤如下:第一步,配料,在容器中加入7000克的铅粉、2500克的高密度聚乙烯、500克的碳化硼;第二步,常温下混炼,搅拌均匀;第三步,加热至140℃,分别用两个模具模压成型,得样品1号。厚度分别为20和40毫米。
实施例2
一种铅硼聚乙烯复合屏蔽材料制备方法,其步骤如下:第一步,配料,在容器中加入7000克的颗粒直径在0.2mm-2mm之间的铅砂、2500克的高密度聚乙烯、500克的碳化硼;第二步,混炼,搅拌均匀,加热至150℃,并且由挤出机挤出,呈熔融状;第三步,置入模具加压成型,得样品2号。厚度分别为20和40毫米。
实施例3
一种铅硼聚乙烯复合屏蔽材料制备方法,其步骤如下:第一步,配料,在容器中加入4500克的颗粒直径在0.2mm-2mm之间的铅砂、5000克的低密度聚乙烯、500克的碳化硼;第二步,混炼,搅拌均匀,加热至100℃,并且由挤出机挤出,呈熔融状;第三步,置入模具加压成型,得样品3号。厚度分别为20和40毫米。
实施例4
一种铅硼聚乙烯复合屏蔽材料制备方法,其步骤如下:第一步,配料,在容器中加入6000克的颗粒直径在0.2mm-2mm之间的铅砂、3500克的高密度聚乙烯、500克的碳化硼;第二步,混炼,搅拌均匀,加热至160℃,并且由挤出机挤出,呈熔融状;第三步,置入模具加压成型,得样品4号。厚度分别为20和40毫米。
实施例5
一种铅硼聚乙烯复合屏蔽材料制备方法,其步骤如下:第一步,配料,在容器中加入6000克的颗粒直径在0.2mm-2mm之间的铅砂、3000克的高密度聚乙烯、500克的碳化硼,500克的添加剂(其中:200克氢氧化铝阻燃剂或含磷化合物阻燃剂如五氧化二磷、200克硅烷偶联剂、100克水杨酸苯胺防霉剂);第二步,混炼,搅拌均匀,加热至160℃,并且由挤出机挤出,呈熔融状;第三步,置入模具加压成型,得样品5号。厚度分别为20和40毫米。
屏蔽材料的技术性能测试比较
1、热中子削弱系数
采用Cf-252中子辐射源,加12厘米石蜡块慢化产生热中子源,采用从美国LND公司进口的氦正比计数器测得样品热中子削弱系数如表1所示:
表1
厚度(毫米) | 热中子削弱系数 | |
实施例1 | 20 | 6.10 |
实施例2 | 20 | 6.24 |
实施例3 | 20 | 12.67 |
实施例4 | 20 | 8.98 |
实施例5 | 20 | 8.12 |
对比例 | 20 | 6.05 |
如表1所示,本发明的复合屏蔽材料与现有的铸钢相比,其热中子削弱系数提高;特别是如果使用铅砂,其热中子削弱系数提高得更多。
2、中子辐射削弱性能
采用Cf-252中子辐射源,用氦-3计数器加6#慢化球测量,测得样品材料的快中子屏蔽效果,与同厚度的铸钢比较,如表2所示:
表2
厚度(毫米) | 中子削弱系数 | |
实施例1 | 20 | 1.75 |
实施例2 | 20 | 1.85 |
实施例3 | 20 | 2.10 |
实施例4 | 20 | 1.87 |
实施例5 | 20 | 1.86 |
对比例 | 20 | 1.70 |
如表2所示,本发明的复合屏蔽材料与现有的铸钢相比,其中子削弱系数有提高。
3、样品密度
采用称重法,测得样品密度,如表3所示:
表3
密度(克/立方厘米) | |
实施例1 | 3.5 |
实施例2 | 7.2 |
实施例3 | 5.0 |
实施例4 | 5.5 |
实施例5 | 6.0 |
对比例 | 7.8 |
如表3所示,本发明的复合屏蔽材料与现有的铸钢相比,其密度可以调整。并且实施例2-5中的铅用的是铅砂,所制备的屏蔽复合材料的比重均高于4.8克/立方厘米。
4、γ辐射屏蔽系数
采用60Coγ辐射源,用碘化钠晶体探测器,测得样品γ辐射削弱系数,如表4所示:
表4
厚度(毫米) | γ辐射削弱系数 | |
实施例1 | 40 | 2.10 |
实施例2 | 40 | 3.90 |
实施例3 | 40 | 3.25 |
实施例4 | 40 | 3.60 |
实施例5 | 40 | 3.81 |
对比例 | 40 | 3.91 |
如表4所示,本发明的复合屏蔽材料与现有的铸钢相比,其γ辐射削弱系数与铸铁相当。
5、耐盐雾、海水浸泡实验
根据ZBY339.10-85标准对实施例1-5的样品作耐盐雾实验,经48小时盐雾实验以后,性能均良好。所有样品在海水中浸泡70天,目视无变化。
6、阻燃性能
根据GB/T2406-1993塑料燃烧性能试验方法——指数法,测得实施例1-5的样品氧化指数分别为:19、19、19、19、22。符合要求。
Claims (10)
1、一种铅硼聚乙烯复合屏蔽材料,其特征在于:所述铅硼聚乙烯复合屏蔽材料包括下述配比成份:45-70重量份的铅;50-25重量份的聚乙烯5重量份的碳化硼。
2、根据权利要求1所述的铅硼聚乙烯复合屏蔽材料,其特征在于:所述铅硼聚乙烯复合屏蔽材料的比重为4.8-7.5克/立方厘米。
3、根据权利要求1所述的铅硼聚乙烯复合屏蔽材料,其特征在于:所述铅为铅砂;所述聚乙烯为高密度聚乙烯。
4、根据权利要求3所述的铅硼聚乙烯复合屏蔽材料,其特征在于:所述铅砂的颗粒直径为0.2mm-2mm。
5、根据权利要求1所述的铅硼聚乙烯复合屏蔽材料,其特征在于:所述铅硼聚乙烯复合屏蔽材料进一步包括1重量份的水杨酸苯胺防霉剂。
6、根据权利要求1所述的铅硼聚乙烯复合屏蔽材料,其特征在于:所述铅硼聚乙烯复合屏蔽材料进一步包括2重量份的阻燃剂。
7、根据权利要求1所述的铅硼聚乙烯复合屏蔽材料,其特征在于:所述铅硼聚乙烯复合屏蔽材料进一步包括2重量份的硅烷偶联剂。
8、一种铅硼聚乙烯复合屏蔽材料制备方法,其步骤如下:第一步,配料,在容器中加入45-70重量份的铅、50-25重量份的聚乙烯、5重量份的碳化硼;第二步,混炼,搅拌均匀;第三步,模压成型。
9、根据权利要求8所述的铅硼聚乙烯复合屏蔽材料制备方法,其特征在于:所述第二步的混炼阶段加热至100-160℃,并且由挤出机挤出,呈熔融状,再置入模具加压成型。
10、根据权利要求8所述的铅硼聚乙烯复合屏蔽材料制备方法,其特征在于:所述铅为铅砂;所述第一步中还包括1重量份的水杨酸苯胺防霉剂;所述第一步中还包括2重量份的阻燃剂;所述第一步中还包括2重量份的硅烷偶联剂。
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102176047A (zh) * | 2011-03-04 | 2011-09-07 | 中国原子能科学研究院 | 一种具有能量补偿的中子个人剂量计 |
CN104610638A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-05-13 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种铅硼聚乙烯板材的加工方法 |
CN105014075A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-11-04 | 昆明理工大学 | 一种铅铝硼复合核屏蔽材料及其制备方法 |
CN106279913A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-04 | 北京东方雨虹防水技术股份有限公司 | 铅硼聚乙烯防水片材组合物、自粘型防水卷材及制备方法 |
CN106280461A (zh) * | 2016-09-13 | 2017-01-04 | 北京市射线应用研究中心 | 一种耐高温中子和γ射线屏蔽复合材料及其制备方法 |
CN107573569A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-01-12 | 镇江奥特氟科技有限公司 | 一种高性能屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料及辐射板 |
CN107644696A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-01-30 | 镇江奥特氟科技有限公司 | 一种高效屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料及辐射板 |
CN107652509A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-02-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种铅硼聚乙烯复合材料及其制备方法 |
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CN107767979A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-03-06 | 哈尔滨工业大学 | 一种复合屏蔽材料及其制备方法 |
CN108084769A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-05-29 | 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 | 一种防中子、伽玛的耐高温屏蔽腻子及其制备方法 |
CN108276646A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-07-13 | 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 | 一种具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料及其制备方法 |
CN113345615A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-09-03 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种石蜡/碳化硼中子防护复合材料及制备方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103183861A (zh) * | 2013-03-21 | 2013-07-03 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种具有中子和伽玛综合屏蔽效果的复合屏蔽材料 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57151879A (en) * | 1981-03-16 | 1982-09-20 | Showa Denko Kk | Polyethylene resin composition |
CN1032833C (zh) * | 1992-12-26 | 1996-09-18 | 天津纺织工学院 | 中子和γ射线辐射屏蔽材料 |
CN1222571C (zh) * | 2002-12-05 | 2005-10-12 | 中国核动力研究设计院 | 铅硼聚乙烯的混料工艺 |
CN1323109C (zh) * | 2004-10-21 | 2007-06-27 | 中国核动力研究设计院 | 铅硼聚乙烯屏蔽材料块的加工方法 |
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Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102176047A (zh) * | 2011-03-04 | 2011-09-07 | 中国原子能科学研究院 | 一种具有能量补偿的中子个人剂量计 |
CN102176047B (zh) * | 2011-03-04 | 2013-04-17 | 中国原子能科学研究院 | 一种具有能量补偿的中子个人剂量计 |
CN104610638A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-05-13 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种铅硼聚乙烯板材的加工方法 |
CN105014075A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-11-04 | 昆明理工大学 | 一种铅铝硼复合核屏蔽材料及其制备方法 |
CN106279913A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-04 | 北京东方雨虹防水技术股份有限公司 | 铅硼聚乙烯防水片材组合物、自粘型防水卷材及制备方法 |
CN106279913B (zh) * | 2016-08-25 | 2019-02-01 | 北京东方雨虹防水技术股份有限公司 | 铅硼聚乙烯防水片材组合物、自粘型防水卷材及制备方法 |
CN106280461A (zh) * | 2016-09-13 | 2017-01-04 | 北京市射线应用研究中心 | 一种耐高温中子和γ射线屏蔽复合材料及其制备方法 |
CN107652509A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-02-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种铅硼聚乙烯复合材料及其制备方法 |
CN107767979A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-03-06 | 哈尔滨工业大学 | 一种复合屏蔽材料及其制备方法 |
CN107644696A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-01-30 | 镇江奥特氟科技有限公司 | 一种高效屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料及辐射板 |
CN107722425A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-02-23 | 镇江奥特氟科技有限公司 | 一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料及辐射板 |
CN107573569A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-01-12 | 镇江奥特氟科技有限公司 | 一种高性能屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料及辐射板 |
CN108084769A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-05-29 | 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 | 一种防中子、伽玛的耐高温屏蔽腻子及其制备方法 |
CN108276646A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-07-13 | 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 | 一种具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料及其制备方法 |
CN113345615A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-09-03 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种石蜡/碳化硼中子防护复合材料及制备方法 |
CN113345615B (zh) * | 2021-05-31 | 2022-12-27 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种石蜡/碳化硼中子防护复合材料及制备方法 |
Also Published As
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CN100362050C (zh) | 2008-01-16 |
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