The invention discloses a neutron shielding composite material based on foam metal as base, and a preparation method thereof. Wherein, the material is composed of a foam metal substrate and a neutron shielding functional filler. Neutron shielding functional fillers include neutron absorbing functional fillers and neutron moderated functional fillers. A neutron moderated functional filler is a mixture of resins, such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, or one or more materials in water. Neutron absorbing functional fillers are mixtures of one or more materials, such as borax, boric acid, boron carbide, lithium hydride, and other materials. Foamed metal is an open hole of lead, aluminum, iron, copper, nickel and other metal foams. In the invention, the raw material is sequentially heated and melted by the polymer, the mixture of the organic filler and the inorganic filler, the pretreatment of the foam metal, the filling of the filling, the opening of the foamed metal, the cooling and solidification, and finally the product is obtained.
【技术实现步骤摘要】
一种以泡沫金属为基体的中子屏蔽复合材料及其制备方法
:本专利技术涉及一种以泡沫金属为基体的中子屏蔽复合材料及其制备方法,其属于核辐射防护领域、核辐射屏蔽材料制备
技术介绍
:随着核技术应用在医疗诊断治疗,无损检测,辐射加工,探测等方面发挥越来越重要的作用,从事与中子源相关工作的人员越来越多,中子对人体会产生巨大伤害。中子的穿透力强,因此使用中子源必须对中子进行辐射防护。传统的中子防护材料以重金属,轻核材料和混凝土为主,重金属的质量大,轻核材料的机械性能差,且对次生γ射线的防护能力差,混凝土的防护效率低、散热性差且质量体积大,如CN201210529795.6等。因此通过这些方法制得的中子屏蔽材料不能满足现代中子屏蔽材料综合屏蔽效率,工艺性能,经济性能等综合性能优秀的条件,同时在核事故条件下,传统屏蔽材料力学性能与抗冲击能力差,能量吸收率低,为核设施的防护与应急工作带来一定困难和风险,研制一种高效经济机械性能好且能量吸收率高的新型中子屏蔽材料,已成为本领域亟待解决的技术难题。
技术实现思路
:针对上述存在问题,本专利技术目的在于提供一种以泡沫金属为基体的中子屏蔽复合材料及其制备方法,其具有较高的中子屏蔽能力,良好的机械性能,散热性,优秀的能量吸收性能,工艺简单,成本低廉。本专利技术采用如下技术方案:一种以泡沫金属为基体的中子屏蔽复合材料,由泡沫金属基体与中子屏蔽功能填料组成,按体积份计泡沫金属基体100份,中子屏蔽功能填料85-99.5份,所述泡沫金属基体为开孔型泡沫金属,所述中子屏蔽功能填料在泡沫金属基体中在厚度方向分为等厚度的两层,第一层全部为中子 ...
【技术保护点】
一种以泡沫金属为基体的中子屏蔽复合材料,其特征在于:由泡沫金属基体与中子屏蔽功能填料组成,按体积份计泡沫金属基体100份,中子屏蔽功能填料85‑99.5份,所述泡沫金属基体为开孔型泡沫金属,所述中子屏蔽功能填料在泡沫金属基体中在厚度方向分为等厚度的两层,第一层全部为中子慢化功能填料,第二层由中子慢化功能填料、中子吸收功能填料和添加剂组成,中子慢化功能填料占第二层中子屏蔽功能填料的重量份为0‑40份,中子吸收功能材料占第二层中子屏蔽功能填料的重量份为60‑100份,添加剂占第二层中子屏蔽功能填料的重量份为0‑10份。
【技术特征摘要】
1.一种以泡沫金属为基体的中子屏蔽复合材料,其特征在于:由泡沫金属基体与中子屏蔽功能填料组成,按体积份计泡沫金属基体100份,中子屏蔽功能填料85-99.5份,所述泡沫金属基体为开孔型泡沫金属,所述中子屏蔽功能填料在泡沫金属基体中在厚度方向分为等厚度的两层,第一层全部为中子慢化功能填料,第二层由中子慢化功能填料、中子吸收功能填料和添加剂组成,中子慢化功能填料占第二层中子屏蔽功能填料的重量份为0-40份,中子吸收功能材料占第二层中子屏蔽功能填料的重量份为60-100份,添加剂占第二层中子屏蔽功能填料的重量份为0-10份。2.如权利要求1所述的以泡沫金属为基体的中子屏蔽复合材料,其特征在于:所述泡沫金属材料为铅、铝、铁、铜、镍中的一种或几种材料,孔隙率范围为85%-99.9%,孔密度范围为5-15PPI。3.如权利要求1所述的以泡沫金属为基体的中子屏蔽复合材料,其特征在于:所述中子慢化功能填料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯树脂以及石蜡、水中的一种或几种材料的混合。4.如权利要求1所述的以泡沫金属为基体的中子屏蔽复合材料,其特征在于:所述中子吸收功能填料为硼砂、硼酸、碳化硼、氢化锂材料中的一种或几种粉末材料的混合,粉末材料的粒径为2-100μm。5.如权利要求1所述的以泡沫金属为基体的中子屏蔽复合材料,其特征在于:所...
【专利技术属性】
技术研发人员:汤晓斌,张云,柴浩,倪敏轩,陈托,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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