一种匀胶法制备含钨防辐射屏蔽薄膜复合材料的方法技术

本发明专利技术提供了一种匀胶法制备含钨防辐射屏蔽薄膜复合材料的方法，属于制备防辐射屏蔽材料技术领域。一种超薄含钨复合材料的制备方法，为匀胶法，包括溶胶制备、薄膜制备两个步骤，所述溶胶制备步骤中原料按质量百分比，由下述组分组成：原材的比例为：65%‑75%的金属粉体（工业级粉末即可），25%‑35%的有机添加物（70%‑80%的松油醇，3%‑6%的乙酸乙酯，9%‑12%乙基纤维素，3%‑10%丙三醇，2%‑4%氢化蓖麻油）。本发明专利技术制备工艺简单，所制备薄膜为超薄含钨复合材料，钨含量根据不同需求可调节。本发明专利技术匀胶法可应用于医疗CT机中起屏蔽作用的部件。可一次性成膜，工艺简单，降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及匀胶法制备含钨防辐射屏蔽薄膜复合材料的方法，属于防辐射屏蔽材料

技术介绍
近几年，含铅材料在工业中有着广泛的应用，而这种大量使用的高污染、高毒性、低强度、低效能的铅，将迅速被淘汰；而综合性能优良、环保无毒的含钨材料将是最理想的替代材料。含钨材料是最优良的高能射线屏蔽材料，对X射线和放射性同位素辐射具有优异的衰减和吸收能力，比常用的铅还高40%以上，在医学诊治、核能利用、物品安检、工业探伤等领域得到了广泛的应用。然而，钨金属硬度高，熔点高，脆等性质，限制了其应用，因此大量使用的是钨合金，随着技术的进步，各应用部门对高比重含钨材料零件形状的要求越来越复杂，含钨材料的加工难度越来越大，传统方法制备薄板材尺寸无法满足、轧制开裂严重，成品率不高，原料浪费严重等问题。因此,如何优化高密度含钨复合材料的使用途经，扩展含钨复合材料的应用范围,是含钨复合材料研究的重点。匀胶法是用于制备薄膜的常见方法,匀胶法是靠离心力和蒸发来减薄沉积膜。Bormsid等把旋涂法分为沉积、加快旋转、旋离和蒸发四个阶段,但蒸发一般也和其他阶段同时进行。在沉积阶段，大部分液体分布在表面；加快旋转阶段,大多数多余的液体在离心力的作用下被甩出；旋离阶段，多余的液体在离心力的作用下流到周边并以液滴形式脱离。随着膜逐渐变薄，流动阻力增大，移去多余液体的速度慢下来；最后阶段,蒸发成为减膜的主要途径。匀胶法的一个优势是形成的薄膜厚度比较均匀。
技术实现思路
本专利技术的解决的技术难题是在目前钨合金精密部件，加工难度以及设计难度。现有技术无法完全满足使用要求。本专利技术采用的技术方案是采用匀胶法制备含钨复合物薄膜，直接代替钨合金部件，同时采用不同基底，增加零部件匹配度。本专利技术的目的是提供一种薄膜的制备方法。本专利技术所提供的一种匀胶法制备含钨防辐射屏蔽薄膜复合材料的方法，其特征在于具有以下过程和步骤：A.溶胶的制备：a.含钨金属混合粉体的准备，即W-Ni-Fe混合粉体，其配比为90:7:3；b.有机添加物的准备，有机添加物的组成为:松油醇70～80%，乙酸乙酯3～6%,乙基纤维素9～12%,丙三醇3～10%,氢化蓖麻油2～4%c.按规定配方进行配制溶胶，即含钨金属混合粉体与有机添加物之质量百分比为(65～75):(35～25)；d．选择合适粒径的上述金属粉末，将金属粉末按配比干燥后混合，通过球磨机球磨；然后制备浆料；其制备方法是按照各组分的重量比，依次向松油醇中添加乙酸乙酯、金属粉末、乙基纤维素、丙三醇、氢化蓖麻油；用球磨或高速搅拌机将浆料混合均匀；然后将浆料真空脱泡处理后，过适当目数的目筛，除去其中的大颗粒，最终得到溶胶。B.薄膜的制备：a.将上述所制得的浆料溶胶采用匀胶机进行制膜b.事先准备好基体，对基体进行清洗，所述的基体为CT机屏蔽部件；c.将上述浆料溶胶滴在吸附在托盘上的基体上,控制预转速为600r/min，时间控制在15s；高速转动速度为2000r/min，时间控制进行40s；最终得到含钨薄膜复合材料。本专利技术的特点是：本专利技术制备工艺简单,所制备薄膜的成份为含钨复合物薄膜，具有一定的屏蔽性能，能有效的阻挡X射线。同时增加了薄膜与其他零件的匹配度。薄膜厚度可控，均匀度高，有效的解决了钨及钨合金加工难带来的一系列问题。附图说明图1为实施例1所得产品放大100倍的SEM图片。图2为实施例1所得产品放大1000倍的SEM图片。图3为实施例2所得产品放大100倍的SEM图片。图4为实施例2所得产品放大1000倍的SEM图片。具体实施方式现将本专利技术的具体实施例叙述于后。下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得，或可以常规方法制备。实施例11.溶胶制备：（1）金属粉末的固相含量为65wt%，钨镍铁配比为90:7:3，所用钨粉粒径2.5um,镍粉粒径50um，铁粉粒径50um。将所需金属粉末过筛，选择合适粒径的金属粉末，将金属粉末按配比干燥后混合，通过球磨机球磨。（2）依次向松油醇中添加乙酸乙酯、金属粉末、乙基纤维素、丙三醇、氢化蓖麻油。除金属粉末外各有机成分百分比为：75%的松油醇，6%的乙酸乙酯，10%乙基纤维素，6%丙三醇，3%氢化蓖麻油。用高速搅拌机将浆料混合均匀；将浆料真空脱泡处理后，过适当目数的目筛，除去其中的大颗粒，得到最终溶胶。2.薄膜制备：:采用匀胶机进行制膜,将上述步骤所得溶胶滴到吸附在托盘上的基体上,控制预转动转速为600r/min,时间控制在15s,高速转动转速为2000r/min时间控制在40s进行,得到所需薄膜。在本步骤前对基体进行清洗,清洗步骤如下:用大量去离子水冲洗基体后用丙酮泡10min,如果发现有污物,用棉球轻轻擦拭,后放入超声器中用乙醇超声10min;去离子水冲洗后在烘箱烘干。实施例21.溶胶制备：（1）金属粉末的固相含量为75wt%，钨镍铁配比为90:7:3，所用钨粉粒径2.5um,镍粉粒径50um，铁粉粒径50um。将所需金属粉末过筛，选择合适粒径的金属粉末，将金属粉末按配比干燥后混合，通过球磨机球磨。（2）依次向松油醇中添加乙酸乙酯、金属粉末、乙基纤维素、丙三醇、氢化蓖麻油。除金属粉末外各有机成分百分比为：80%的松油醇，4%的乙酸乙酯，10%乙基纤维素，5%丙三醇，1%氢化蓖麻油。用高速搅拌机将浆料混合均匀；将浆料真空脱泡处理后，过适当目数的目筛，除去其中的大颗粒，得到最终溶胶。2.薄膜制备：:采用匀胶机进行制膜,将上述步骤所得溶胶滴到吸附在托盘上的基体上,控制预转动转速为600r/min,时间控制在15s,高速转动转速为2000r/min时间控制在40s进行,得到所需薄膜。在本步骤前对基体进行清洗,清洗步骤如下:用大量去离子水冲洗基体后用丙酮泡10min,如果发现有污物,用棉球轻轻擦拭,后放入超声器中用乙醇超声10min;去离子水冲洗后在烘箱烘干。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种匀胶法制备含钨防辐射屏蔽薄膜复合材料的方法，其特征在于具有如下制备过程和步骤：A.溶胶的制备a.含钨金属混合粉体的准备， 即W‑Ni‑Fe混合粉体，其配比为90:7:3；b.有机添加物的准备 ，有机添加物的组成为:松油醇       70～80%，乙酸乙酯     3～6%,乙基纤维素   9～12%,丙三醇       3～10%,氢化蓖麻油   2～4%c.按规定配方进行配制溶胶，即含钨金属混合粉体与有机添加物之质量百分比为(65～75): (35～25)；d．选择合适粒径的上述金属粉末，将上述金属粉末按配比干燥后混合，通过球磨机球磨；然后制备浆料；其制备方法是按照各组分的重量比，依次向松油醇中添加乙酸乙酯、金属粉末、乙基纤维素、丙三醇、氢化蓖麻油；用球磨或高速搅拌机将浆料混合均匀；然后将浆料真空脱泡处理后，过适当目数的目筛，除去其中的大颗粒，最终得到溶胶；B.薄膜的制备a. 将上述所制得的浆料溶胶采用匀胶机进行制膜 b.事先准备好基体，对基体进行清洗，所述的基体为CT机屏蔽部件；c.将上述浆料溶胶滴在吸附在托盘上的基体上, 控制预转速为600r/min，时间控制在15s；高速转动速度为2000r/min，时间控制进行40s；最终得到含钨薄膜复合材料。...

【技术特征摘要】
1.一种匀胶法制备含钨防辐射屏蔽薄膜复合材料的方法，其特征在于具有如下制备过
程和步骤：
A.溶胶的制备
a.含钨金属混合粉体的准备，即W-Ni-Fe混合粉体，其配比为90:7:3；
b.有机添加物的准备，有机添加物的组成为:
松油醇70～80%，
乙酸乙酯3～6%,
乙基纤维素9～12%,
丙三醇3～10%,
氢化蓖麻油2～4%
c.按规定配方进行配制溶胶，即含钨金属混合粉体与有机添加物之质量百分比为(65
～75):(35～25)；
d．选择合适粒径的上述金属粉末，将上述金属粉末按配比干燥后混合，通过球磨机球

【专利技术属性】
技术研发人员：朱玉斌，姚俊涛，李邦怿，丁志春，魏瑶瑶，王宗江，孙勇，陶庆良，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31