一种舰船用多层防辐射产品制造技术

本实用新型专利技术涉及新材料技术领域，且公开了一种舰船用多层防辐射产品，包括防辐射屏蔽复合材料和堆仓的优化设计，屏蔽复合材料为三层，且屏蔽复合材料的三层中设置有金属夹层，该舰船用多层防辐射产品，新方案设计屏蔽层厚度约为1米即可达到原屏蔽效果，故可以减小空间至少15％；2、相比原方案按照铅板密度11.34g/cm3，屏蔽材料设计厚度约为0.6米，而本项目新材料密度约为5.5g/cm3，屏蔽材料设计厚度约为1米，结果在保证原屏蔽效果的前提下，可减轻结构重量至少15％，而且该舰船用多层防辐射产品，使用屏蔽复合材料来制备堆仓，通过屏蔽复合材料各层的配合从而达到快中子减速、慢中子吸收(捕获)和衰减所有的γ射线。

【技术实现步骤摘要】
一种舰船用多层防辐射产品
本技术涉及新材料
，具体为一种舰船用多层防辐射产品。
技术介绍
目前国内适宜用在舰船核动力装置辐射屏蔽防护的新型技术和材料均处于空白，由于众所周知的原因，国外对我国实行严密的技术和产品封锁，文献检索发现有价值的有关文献和专利等资料披露很少，目前舰船核反应堆舱室的屏蔽材料基本还是沿用传统铅材料为主，配合水及聚乙烯、混凝土等屏蔽材料，铅除了抗高温性差；对能量高于88keV和13～40keV之间的射线有良好的吸收能力，但对能量介于40～88keV之间的射线存在一个“Pb的弱吸收区”，对中子吸收屏蔽效果差、辐射屏蔽功能单一；且有毒等缺点外，主要笨重且占用空间大(需要0.7～1.2米的操作安装空间)，现场安装困难，容易产生质量偏差，质量缺陷产生的空洞或缝隙导致辐射泄露，常规屏蔽材料用于大型核动力舰船存在众多缺陷。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本技术提供了一种舰船用多层防辐射产品，具备轻量化、阻燃、防水、耐老化和刚柔复合等优点，解决了上述的问题。(二)技术方案为实现上述所述目的，本技术提供如下技术方案：一种舰船用多层防辐射产品，包括防辐射屏蔽复合材料，屏蔽复合材料由层1、层2和层3组成，且屏蔽复合材料中还设置有金属夹层4，且金属夹层4的数量为两层，所述层1的一侧与第一个金属夹层4固定连接，所述第一个金属架层4远离层1的一侧与层2固定连接，所述层2远离第一个金属夹层4的一侧与第二个金属夹层4固定连接，所述第二个金属夹层4远离层2的一侧与层3固定连接，图1中左图为原堆仓设计方案，原堆仓设计方案屏蔽层需要总空间厚为1.25米，其中二次屏蔽层铅板材料厚为0.6米，人员安装屏蔽层铅板另需约0.65米的安装空间；图1中的右图为现在经优化后的舰船核动力模拟仓结构图，浇筑型二次屏蔽层取消了人员安装空间，屏蔽层厚度会有所增加，然堆舱结构的总厚度缩小了，在保证堆舱压力1.0MPa的设计要求下，结构重量减小，应用新型的防辐射屏蔽复合材料和合理的施工浇注工艺结合优化的设计方案：1、与原堆仓设计方案屏蔽层总空间厚度1.25米(其中包含必须预留的0.65米铅板层安装空间)相比，新方案设计屏蔽层厚度约为1米即可达到原屏蔽效果，故可以减小空间至少15％；2、相比原方案按照铅板密度11.34g/cm3，屏蔽材料设计厚度约为0.6米，而本项目新材料密度约为5.5g/cm3，屏蔽材料设计厚度约为1米，结果在保证原屏蔽效果的前提下，可减轻结构重量至少15％，当以铅板为基准模型时,针对γ射线进行计算,可以得出20cm厚的铅板在γ射线的照射下,得出各材料等效厚度如图5所示，本专利用稀土为功能材料，以硅酸盐无机非金属材料为主，复合高分子及特种材料研制新型防辐射复合材料，开发随型浇注常温固化多层组合屏蔽工艺，辐射屏蔽率≥20％，具有防辐射、轻量化、阻燃、防水、耐老化和刚柔复合等特点，同时满足内置管线和倾斜±15°不开裂，与舰船同寿命，无毒环保等要求。优选的，所述屏蔽复合材料层1原理及配方为主要混凝土层添加10-20％元素硼B组成,以达到使快中子减速的目的。优选的，所述屏蔽复合材料层2原理及配方为混凝土及钢板层等比重在2.4～3.9之间的屏蔽层，目的是慢中子吸收(捕获)。优选的，所述屏蔽复合材料层3原理及配方为添加稀土元素5-15％的钆、钐、镧等组成的混凝土，原理是衰减所有的γ射线。优选的，所述堆仓的优化设计为浇筑型二次屏蔽层取消了人员安装空间，屏蔽层厚度会有所增加，然堆舱结构的总厚度缩小了，在保证堆舱压力1.0MPa的设计要求下，结构重量减小。(三)有益效果与现有技术相比，本技术提供了一种舰船用多层防辐射产品，具备以下有益效果：1、该舰船用多层防辐射产品，新方案设计屏蔽层厚度约为1米即可达到原屏蔽效果，故可以减小空间至少15％；2、相比原方案按照铅板密度11.34g/cm3，屏蔽材料设计厚度约为0.6米，而本项目新材料密度约为5.5g/cm3，屏蔽材料设计厚度约为1米，结果在保证原屏蔽效果的前提下，可减轻结构重量至少15％。2、该舰船用多层防辐射产品，相比原方案按照铅板密度11.34g/cm3，屏蔽材料设计厚度约为0.6米，而本项目新材料密度约为5.5g/cm3，屏蔽材料设计厚度约为1米，结果在保证原屏蔽效果的前提下，可减轻结构重量至少15％。3、该舰船用多层防辐射产品，使用屏蔽复合材料来制备堆仓，通过屏蔽复合材料各层的配合从而达到快中子减速、慢中子吸收(捕获)和衰减所有的γ射线。4、该舰船用多层防辐射产品，本专利产品不但可满足水面大型核动力舰船、海上核动力综合利用平台等海洋建设核辐射屏蔽防护的需求，解决国家国防建设核动力舰船中的关键技术难题和材料，也适用于核电安全壳等规则或异形管线、阀门等设施的辐射屏蔽，也可广泛用于潜艇及坦克、航空航天、指挥部、民防工程、医疗和防护服等的辐射屏蔽，还可用于核固弃物及其它具有放射性物质如稀土废渣等封闭处理。附图说明图1为本技术原舰船核动力模拟仓和优化后舰船核动力模拟仓结构示意图；图2为本技术屏蔽复合材料结构示意图；图3为本技术稀土功能材料制备工艺流程图；图4为本技术高分子-稀土复合材料制备工艺流程图；图5为本技术各材料等效厚度数据表。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-5，一种舰船用多层防辐射产品，包括防辐射屏蔽复合材料，屏蔽复合材料由层1、层2和层3组成，且屏蔽复合材料中还设置有金属夹层4，且金属夹层4的数量为两层，所述层1的一侧与第一个金属夹层4固定连接，所述第一个金属架层4远离层1的一侧与层2固定连接，所述层2远离第一个金属夹层4的一侧与第二个金属夹层4固定连接，所述第二个金属夹层4远离层2的一侧与层3固定连接，图1中左图为原堆仓设计方案，原堆仓设计方案屏蔽层需要总空间厚为1.25米，其中二次屏蔽层铅板材料厚为0.6米，人员安装屏蔽层铅板另需约0.65米的安装空间；图1中的右图为现在经优化后的舰船核动力模拟仓结构图，浇筑型二次屏蔽层取消了人员安装空间，屏蔽层厚度会有所增加，然堆舱结构的总厚度缩小了，在保证堆舱压力1.0MPa的设计要求下，结构重量减小，应用新型的防辐射屏蔽复合材料和合理的施工浇注工艺结合优化的设计方案：1、与原堆仓设计方案屏蔽层总空间厚度1.25米(其中包含必须预留的0.65米铅板层安装空间)相比，新方案设计屏蔽层厚度约为1米即可达到原屏蔽效果，故可以减小空间至少15％；2、相比原方案按照铅板密度11.34g/cm3，屏蔽材料设计厚度约为0.6米，而本项目新材料密度约为5.5g/cm3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种舰船用多层防辐射产品，包括防辐射屏蔽复合材料，其特征在于：所述屏蔽复合材料由层1、层2和层3组成，且屏蔽复合材料中还设置有金属夹层4，且金属夹层4的数量为两层，所述层1的一侧与金属夹层4固定连接，所述金属夹层4远离层1的一侧与层2固定连接，所述层2远离金属夹层4的一侧与另一个金属夹层4固定连接，所述另一个金属夹层4远离层2的一侧与层3固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种舰船用多层防辐射产品，包括防辐射屏蔽复合材料，其特征在于：所述屏蔽复合材料由层1、层2和层3组成，且屏蔽复合材料中还设置有金属夹层4，且金属夹层4的数量为两层，所述层1...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱瀛洲，朱建强，
申请(专利权)人：上海龙洲新型建材有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31