一种无机纤维一维多元纳微米复合晶体辐射防护材料制造技术

本发明专利技术涉及辐射防护材料技术领域，且公开了一种无机纤维一维多元纳微米复合晶体辐射防护材料，该防护材料主要包括锆材料、石墨烯、晶硅硅片和铁盐，包含以下步骤制得：将100mg铁盐溶解于水－多元醇混合溶液中，用超声波分散均匀后通入氩气，配制成0.1

【技术实现步骤摘要】
一种无机纤维一维多元纳微米复合晶体辐射防护材料


[0001]本专利技术涉及辐射防护材料
，具体为一种无机纤维一维多元纳微 米复合晶体辐射防护材料。

技术介绍

[0002]随着核能源及各种核反应堆的发展，核能源已经逐渐运用于各种场面了， 对核辐射屏蔽系统的要求也越来越高，现有的一些材料已经难以满足现在的 使用要求，现有的抗辐射材料主要体现为铅，抗辐射高分子材料，以及重金 属抗辐射，然而这些材料使用时通常会受到限制，在制作成纤维等防护材料， 其对低能X射线和β射线具有良好的吸收性能，但是针对高能X射线和β射 线的吸收效果往往不理想，达到实际需求。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种无机纤维一维多元纳微米复合 晶体辐射防护材料，具备低比重，高性能，使用安全，有效吸收高能X射线 和β射线的优点。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种无机纤维一维多元纳 微米复合晶体辐射防护材料，该防护材料主要包括锆材料、石墨烯、晶硅硅 片和铁盐，包含以下步骤制得：
[0005]1)将100mg铁盐溶解于水－多元醇混合溶液中，用超声波分散均匀后通 入氩气，配制成0.1
‑
3mol/L的溶液；
[0006]2)将10mg晶硅硅片粉碎成粉体加入上述溶液中，搅拌均匀，然后加入 草酸，草酸与上述溶液质量比为3:1，草酸浓度为0.05
‑
2mol/L；
[0007]3)将步骤2获得溶液密封移至烘箱中，加热至100
‑
200℃，反应3
‑
16小 时，得到沉淀物，加热期间，烘箱内部进行流动气体保护；
[0008]4)将30mg石墨烯加入60ml的去离子水中，超声波分散2
‑
3小时，得到 石墨烯水溶液，在石墨烯水溶液中加入0.6
‑
2g二氯乙酸，将混合溶液加热至 30
‑
70℃，保持反应4
‑
6小时，同时在加热过程中，对混合溶液进行搅拌，搅 拌速度为150转/分钟，冷却至室温；
[0009]5)将步骤3获得沉淀物与步骤4混合溶液搅拌，得到混合糊状物；
[0010]6)以锆金属为晶体合成炉发热体，将步骤5所得糊状物涂于锆金属的表 面，加热至180
‑
1000℃，保温4
‑
12小时，冷却至室温后取出。
[0011]优选的，所述多元醇包括乙二醇、丙三醇、季戊四醇、1、2－丙二醇、1、 4－丁二醇中的任一种或以上任意种类多元醇混合物。
[0012]优选的，烘箱内部所述流动气体为氢气、氮气、氩气或氦气。
[0013]优选的，所述超声波分散的频率为80KHz。
[0014]优选的，所述锆材料主要包括锆丝、锆棒或锆片。
[0015]优选的，所述铁盐主要包括氯化铁、硝酸铁和硫酸铁中任一种或以上任 意种类混合的混合物。
[0016]优选的，步骤六中晶体合成炉加热中，通入保护气体，在保护气体氛围 下进行晶体反应。
[0017]优选的，所述保护气体包括氢气、氮气、氩气或氦气。
[0018]有益效果：
[0019]该无机纤维一维多元纳微米复合晶体辐射防护材料，通过锆材料、石墨 烯、晶硅硅片和铁盐，以锆金属为晶体合成炉发热体，将所得糊状物涂于锆 金属的表面，加热至180
‑
1000℃，保温4
‑
12小时，冷却至室温后取出，得到 无机纤维一维多元纳微米复合晶体辐射防护材料，具备良好的抗辐射性能， 且体积小，无污染。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例，对本专利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专利技术一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本发 明保护的范围。
[0021]实施例一
[0022]该无机纤维一维多元纳微米复合晶体辐射防护材料，包含以下步骤制得：
[0023]1)将100mg铁盐溶解于水－多元醇混合溶液中，用超声波分散均匀后通 入氩气，配制成0.1mol/L的溶液；
[0024]2)将10mg晶硅硅片粉碎成粉体加入上述溶液中，搅拌均匀，然后加入 草酸，草酸与上述溶液质量比为3:1，草酸浓度为0.05mol/L；
[0025]3)将步骤2获得溶液密封移至烘箱中，加热至100℃，反应3小时，得 到沉淀物，加热期间，烘箱内部进行流动氢气保护；
[0026]4)将30mg石墨烯加入60ml的去离子水中，超声波分散2小时，得到石 墨烯水溶液，在石墨烯水溶液中加入0.6g二氯乙酸，将混合溶液加热至30℃， 保持反应4小时，同时在加热过程中，对混合溶液进行搅拌，搅拌速度为150 转/分钟，冷却至室温；
[0027]5)将步骤3获得沉淀物与步骤4混合溶液搅拌，得到混合糊状物；
[0028]6)以锆丝为晶体合成炉发热体，将步骤5所得糊状物涂于锆丝的表面， 加热至180℃，保温4小时，冷却至室温后取出，合成炉加热中，通入氦气， 在氦气氛围下进行晶体反应。冷却至100℃取出，得到无机纤维一维多元纳微 米复合晶体辐射防护材料。
[0029]实施例二
[0030]该无机纤维一维多元纳微米复合晶体辐射防护材料，包含以下步骤制得：
[0031]1)将100mg铁盐溶解于水－多元醇混合溶液中，用超声波分散均匀后通 入氩气，配制成0.5mol/L的溶液；
[0032]2)将10mg晶硅硅片粉碎成粉体加入上述溶液中，搅拌均匀，然后加入 草酸，草酸与上述溶液质量比为3:1，草酸浓度为1mol/L；
[0033]3)将步骤2获得溶液密封移至烘箱中，加热至150℃，反应8小时，得 到沉淀物，加热期间，烘箱内部进行流动氦气保护；
[0034]4)将30mg石墨烯加入60ml的去离子水中，超声波分散3小时，得到石 墨烯水溶液，在石墨烯水溶液中加入0.6g二氯乙酸，将混合溶液加热至50℃， 保持反应5小时，同时在加
热过程中，对混合溶液进行搅拌，搅拌速度为150 转/分钟，冷却至室温；
[0035]5)将步骤3获得沉淀物与步骤4混合溶液搅拌，得到混合糊状物；
[0036]6)以锆棒为晶体合成炉发热体，将步骤5所得糊状物涂于锆棒的表面， 加热至300℃，保温8小时，冷却至室温后取出，合成炉加热中，通入氮气， 在氮气氛围下进行晶体反应。冷却至100℃取出，得到无机纤维一维多元纳微 米复合晶体辐射防护材料。
[0037]实施例三
[0038]该无机纤维一维多元纳微米复合晶体辐射防护材料，包含以下步骤制得：
[0039]1)将100mg铁盐溶解于水－多元醇混合溶液中，用超声波分散均匀后通 入氩气，配制成1mol/L的溶液；
[0040]2)将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无机纤维一维多元纳微米复合晶体辐射防护材料，其特征在于，该防护材料主要包括锆材料、石墨烯、晶硅硅片和铁盐，包含以下步骤制得：1)将100mg铁盐溶解于水－多元醇混合溶液中，用超声波分散均匀后通入氩气，配制成0.1
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3mol/L的溶液；2)将10mg晶硅硅片粉碎成粉体加入上述溶液中，搅拌均匀，然后加入草酸，草酸与上述溶液质量比为3:1，草酸浓度为0.05
‑
2mol/L；3)将步骤2获得溶液密封移至烘箱中，加热至100
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200℃，反应3
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16小时，得到沉淀物，加热期间，烘箱内部进行流动气体保护；4)将30mg石墨烯加入60ml的去离子水中，超声波分散2
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3小时，得到石墨烯水溶液，在石墨烯水溶液中加入0.6
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2g二氯乙酸，将混合溶液加热至30
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70℃，保持反应4
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6小时，同时在加热过程中，对混合溶液进行搅拌，搅拌速度为150转/分钟，冷却至室温；5)将步骤3获得沉淀物与步骤4混合溶液搅拌，得到混合糊状物；6)以锆金属为晶体合成炉发热体，将步骤5所得糊状物涂于锆金属的表面，加热至1...

【专利技术属性】
技术研发人员：何浏，任婕，
申请(专利权)人：武汉市莎卡娜尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：