一种X射线屏蔽材料及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种X射线屏蔽材料及其生产工艺，属于辐射防护技术领域。该种屏蔽材料按照重量百分比计包括：屏蔽粉材86

【技术实现步骤摘要】
一种X射线屏蔽材料及其生产工艺


[0001]本专利技术属于辐射防护
，具体地，涉及一种X射线屏蔽材料及其生产工艺。

技术介绍

[0002]X射线是一种波长较短的电磁波，穿透能力强，广泛应用于医疗等领域。长时间接触X射线，会对人体产生很大的伤害，超过一定的剂量还会造成白血病、肿瘤等疾病，一般采用原子序数较高、密度较大的元素作为防护屏蔽的材料。
[0003]传统的防护方案是采用铅制成铅板、铅玻璃等作为防护材料，由于铅是一种有毒元素，目前逐步使用钨、钼、镍等元素取代，并且将这些金属材料与橡胶结合，制成柔性材料，但是这类产品中金属含量达到86wt％以上时，柔性材料的塑性、柔软性都会大幅下降，容易折断，或者出现表面裂纹，产生裂纹后，材料的有效使用厚度降低，如果产生贯穿裂纹，那么裂纹处的射线屏蔽能力就接近于零。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种X射线屏蔽材料及其生产工艺。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种X射线屏蔽材料，按照重量百分比计包括：屏蔽粉材86
‑
95％、液体硅胶4.7
‑
13.8％、纳米碳化硅晶须0.1
‑
5％、纳米碳管0.05
‑
4％和固化剂0.05
‑
0.1％。
[0007]进一步地，屏蔽粉材包括钨粉、钼粉、钛粉和铼粉，用量质量比依次为1:0.47
‑
0.52:0.1
‑
0.2：0.2
‑
0.3。
[0008]优选地，钨粉为球形颗粒，费氏粒度为10
‑
20μm，钼粉费氏粒度3
‑
4μm，钛粉费氏粒度1
‑
3μm，铼粉费氏粒度3
‑
5μm。
[0009]优选地，纳米碳化硅晶须的直径为3
‑
60nm，长度为20
‑
500nm。
[0010]优选地，纳米碳管的直径为2
‑
100nm，长度为200
‑
6000nm。
[0011]优选地，液体硅胶为甲基乙烯基硅胶，粘度为5000cPs。
[0012]一种X射线屏蔽材料的生产工艺，包括如下步骤：
[0013]步骤S1：对纳米碳化硅晶须和纳米碳管偶联处理后蒸干，降低纳米材料的团聚性，提高纳米材料的分散性；
[0014]步骤S2：将钨粉、钼粉、钛粉、铼粉和步骤S1处理后的纳米碳化硅晶须与纳米碳管投加到混粉机中干混72h，将各粉料充分混合，得到复合粉材；
[0015]步骤S3：将液体硅胶投加到搅拌釜中，搅拌状态下加入复合粉材混合均匀，之后加入固化剂继续混合，使得液体硅胶初步固化，得到复合胶材；
[0016]步骤S4：将复合胶材加入流延机中挤出成流延膜，流延过程中通入40℃的热风干燥，使得流延膜表面固化但是芯部维持柔软，得到半凝固胶片；
[0017]步骤S5：对半凝固胶片依次进行红外辐照、轧制和紫外辐照，得到X射线屏蔽材料。
[0018]进一步地，偶联处理的具体方法为：将纳米碳化硅晶须和纳米碳管超声分散于乙醇溶液中，加入KH550再次超声分散，之后浸泡24h。
[0019]进一步地，红外辐照的红外线波长为5
‑
30μm，辐照功率为220
‑
300W，照射距离为10
‑
15cm，辐照时间为25
‑
40min。
[0020]进一步地，轧制的压力为6
‑
10kN。
[0021]进一步地，紫外辐照的紫外线波长为100
‑
200nm，辐照功率为150
‑
200W，照射距离为10
‑
20cm，辐照时间为20
‑
30min。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023]1.本专利技术采用粒度较大的球形钨粉复配粒度细小的钼粉、钛粉和铼粉作为屏蔽原料，增加在液体硅胶中的容积率，成品中的屏蔽元素的含量达到86％以上，密度达到5.625g/cm3‑
10.387g/cm3，具有优异的X射线屏蔽作用。
[0024]2.本专利技术在原料中使用一定配比的纳米碳化硅晶须和纳米碳管，碳纳米管呈空心网面的管状结构，纳米碳化硅晶须为细短的纤维结构，纳米碳化硅晶须穿插在纳米碳管和硅胶基体之间，可以形成钉扎效应，同步提升材料的强度和韧性以及抗折强度。
[0025]3.本专利技术提供一种屏蔽材料的成型方法，先采用流延法将复合胶材流延成胶片，在流延过程中配合热风干燥，将胶片的表面初步固化，保持内部为柔软胶态，之后采用红外辐照，促进金属元素的迁移扩散速率，在同等时间内加快空隙迁移提升容积率，得益于胶片成表层凝固状态，在红外辐照后可使用轧制工艺，提高材料的密度，容积率和密度的提升，提高了抗辐射屏蔽射线的能力，最后采用紫外辐照对轧制后的胶片人工时效处理，使材料达到良好的综合力学性能。
具体实施方式
[0026]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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]实施例1
[0028]本实施例制备一种X射线屏蔽材料，具体实施过程如下：
[0029]步骤1：取钨粉、钼粉、钛粉和铼粉按照质量比例为1:0.47:0.2：0.3共86kg备用，其中，钨粉为市售球化处理后的钨粉，钨粉颗粒呈类球形，钨粉的标定费氏粒度为10μm，钼粉费氏粒度为3
‑
4μm，钛粉费氏粒度1
‑
3μm，铼粉费氏粒度3
‑
5μm；再取甲基乙烯基硅胶13.8kg备用，取二月桂酸二丁基锡和正硅酸乙酯按照质量比1：1混合作为固化剂，并取固化剂50g备用；
[0030]步骤2：纳米碳化硅晶须100g和纳米碳管50g，其中纳米碳化硅晶须的标定直径为3nm，标定长度为20nm，纳米碳管的标定直径为2nm，标定长度为200nm，将纳米碳化硅晶须和纳米碳管放入400mL质量分数为50％的乙醇水溶液中，在28kHz下超声分散20min，静置1h，之后再加入50mL KH550，继续超声分散10min，之后将分散液先经过离心浓缩，将下沉沉淀旋蒸至恒重，得到预处理的纳米碳化硅晶须和纳米碳管；
[0031]步骤3：将钨粉、钼粉、钛粉、铼粉和处理后的纳米碳化硅晶须与纳米碳管投加到混
粉机中干混72h，将各粉料充分混合，得到复合粉材；
[0032]步骤4：将液体硅胶(甲基乙烯基硅胶，粘度为5000cPs)投加到搅拌釜中，控制搅拌速率为60rpm，将复合粉材、预处理的纳米碳化硅晶须和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X射线屏蔽材料的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：对纳米碳化硅晶须和纳米碳管偶联处理后蒸干；步骤S2：将屏蔽粉材和步骤S1处理后的纳米碳化硅晶须与纳米碳管干混72h，得到复合粉材；步骤S3：将液体硅胶投加到搅拌釜中，搅拌状态下加入复合粉材混合均匀，之后加入固化剂继续混合，得到复合胶材；步骤S4：将复合胶材加入流延机中挤出成流延膜，流延过程中通入40℃的热风干燥，得到半凝固胶片；步骤S5：对半凝固胶片依次进行红外辐照、轧制和紫外辐照，得到X射线屏蔽材料。2.根据权利要求1所述的一种X射线屏蔽材料的生产工艺，其特征在于，按照重量百分比计各原料占比为：屏蔽粉材86
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95％、液体硅胶4.7
‑
13.8％、纳米碳化硅晶须0.1
‑
5％、纳米碳管0.05
‑
4％和固化剂0.05
‑
0.1％。3.根据权利要求2所述的一种X射线屏蔽材料的生产工艺，其特征在于，屏蔽粉材包括钨粉、钼粉、钛粉和铼粉，且用量质量比依次为1:0.47
‑
0.52:0.1
‑
0.2：0.2
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0.3。4.根据权利要求3所述的一种X射线屏蔽材料的生产工艺，其特征在于，钨粉为球形颗粒，钨粉的费氏粒度为10
...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇治勤，王涛，罗建军，时晓明，方兴权，罗婷婷，胡平凡，
申请(专利权)人：上海瑞钼特科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：