一种中子及γ射线协同防护的玻璃-陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种中子及γ射线协同防护的玻璃‑陶瓷材料及其制备方法。其技术方案是：将硼酸铝粉体球磨，干燥，破碎，得到硼酸铝前驱体。以30.0～40.0wt％的氧化硼、20.0～30.0wt％的氧化铋、5.0～10.0wt％的氧化磷、5.0～10.0wt％的氧化硅、10.0～15.0wt％的氧化钡和5.0～10.0wt％的氧化钆为原料，混合，于1400～1600℃条件下熔融，水淬，干燥，破碎，即得含辐射屏蔽成分的玻璃屏蔽剂。将硼酸铝前驱体、含辐射屏蔽成分的玻璃屏蔽剂和结合剂混合，机压成型，干燥，在1000～1500℃条件下保温60～300min，随炉冷却，制得中子及γ射线协同防护的玻璃‑陶瓷材料。本发明专利技术所制制品耐压强度高、屏蔽性能优异、耐水热侵蚀能力强、耐辐照性能优良和热震稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
一种中子及γ射线协同防护的玻璃-陶瓷材料及其制备方法
本专利技术涉及一种协同防护的玻璃-陶瓷材料
特别是涉及一种中子及γ射线协同防护的玻璃-陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
能源短缺是全世界面临的共同难题，解决能源短缺最有效的两个途径为对新型能源的开发和对能源的节约降耗。对于新型能源来说，核能由于资源消耗少和供能能力强等特点，已成为世界上与火电、水电并称的三大电力能源供应支柱，被世界各国广泛利用。近年来，随着核电的不断发展，人们开始意识到核能反应堆内材料的使用寿命问题。由于核能反应堆在运行过程中必然会产生辐照效应，使系统中的材料遭受辐照改性，物理化学性质发生显著变化，会对反应堆的安全运行造成不可预料的影响，所以对核能系统所用的材料提出了更高的技术要求。目前玻璃-陶瓷材料的制备方法有：熔融法、烧结法和溶胶凝胶法。但由于熔融法和溶胶凝胶法生产过程不易控制与生产周期较长的原因，难以大规模推广。使用烧结法在玻璃粉中加入陶瓷相生产玻璃-陶瓷材料，因方法简单、生产过程易于控制以及成品率高的特点，具有极高的应用价值。>辐射屏蔽材料是核能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中子及γ射线协同防护的玻璃-陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：/n步骤一、以乙醇为球磨介质，按氧化锆研磨球∶硼酸铝粉体的质量比为2～3∶1，将硼酸铝粉体球磨至粒径小于0.147mm，得到球磨料；然后将所述球磨料在常温条件下干燥20～24h，破碎，得到硼酸铝前驱体；/n步骤二、以30.0～40.0wt％的氧化硼、20.0～30.0wt％的氧化铋、5.0～10.0wt％的氧化磷、5.0～10.0wt％的氧化硅、10.0～15.0wt％的氧化钡和5.0～10.0wt％的氧化钆为原料，混合均匀，得到混合料Ⅰ；再将所述混合料Ⅰ于1400～1600℃条件下熔融，水淬，然后在100...

【技术特征摘要】
1.一种中子及γ射线协同防护的玻璃-陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：
步骤一、以乙醇为球磨介质，按氧化锆研磨球∶硼酸铝粉体的质量比为2～3∶1，将硼酸铝粉体球磨至粒径小于0.147mm，得到球磨料；然后将所述球磨料在常温条件下干燥20～24h，破碎，得到硼酸铝前驱体；
步骤二、以30.0～40.0wt％的氧化硼、20.0～30.0wt％的氧化铋、5.0～10.0wt％的氧化磷、5.0～10.0wt％的氧化硅、10.0～15.0wt％的氧化钡和5.0～10.0wt％的氧化钆为原料，混合均匀，得到混合料Ⅰ；再将所述混合料Ⅰ于1400～1600℃条件下熔融，水淬，然后在100～120℃条件下干燥10～15h，破碎至粒径小于0.147mm，即得含辐射屏蔽成分的玻璃屏蔽剂；
步骤三、按所述硼酸铝前驱体∶所述含辐射屏蔽成分的玻璃屏蔽剂∶结合剂的质量比为1∶(0.2～0.7)∶(0.006～0.0085)，将所述硼酸铝前驱体、所述含辐射屏蔽成分的玻璃屏蔽剂和所述结合剂混合，得到混合料Ⅱ；再将所述混合料Ⅱ在120～150MPa条件下机压成型，在100℃～120℃条件干燥20～24h，然后在空气气氛和常压条件下加热至1000～1500℃，保温60～300min，随炉冷却，得到中子及γ射线协同防护的玻璃-陶瓷材料。


2.根据权利要求1所述的中子及γ射线协同防护的玻璃-陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述硼酸铝粉体：2Al2O3·B2O3和9Al2O3·2B2O3的含量大于95wt...

【专利技术属性】
技术研发人员：李远兵，董成，罗瀚，贾文宝，李淑静，陈若愚，向若飞，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42