γ制造技术

本发明专利技术公开了

【技术实现步骤摘要】
γ
射线和中子射线柔性防护材料、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于射线屏蔽柔性材料
，具体涉及
γ
射线和中子射线柔性防护材料，还涉及
γ
射线和中子射线柔性防护材料的制备方法及其应用
。

技术介绍

[0002]当今，世界风云变幻莫测，地区冲突持续加剧，局部战争不可避免，恐怖主义时有发生
。
中国作为全世界最大的能源消费国，建立“清洁
、
低碳
、
安全
、
高效”的现代能源体系已成为优化
、
调整能源结构的重要措施
。
基于这一导向，核能正逐渐成为能源组成的重中之重，被广泛应用于国防
、
医学
、
工业
、
农业等各个领域
。
因此，提高能源消费结构中核能的比例，对中国能源安全具有重大的战略意义
。
[0003]然而，核能利用过程中，核辐射产生的
X
射线
、
α
射线
、
β
射线
、
γ
射线和中子射线，会对人体造成不同程度的损伤
。
因此，核安全问题越来越受到广泛关注，做好核辐射防护工作是确保核安全的关键
。
[0004]传统的屏蔽材料中，填料以铅为主，但铅具有生物毒性，同时在
40
～
88keV
之间存在弱吸收区；基体材料以非环保的橡胶材质为主，给功能防护材料退役的后处置带来了很大负担
。
目前，钆
‑
硼
‑
聚乙烯是一种优良的射线综合屏蔽体材料，适用于
γ
和中子射线混合防护
。
但是，面对核潜艇的生物防护
、
防核装甲车的内部防护
、
核设施异形复杂结构射线防护
、
特殊电子元器件射线防护等日益复杂多样的辐射环境，现有屏蔽材料不但含有毒性，而且缺乏柔韧性，同时不够环保，屏蔽单一
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个目的是提供
γ
射线和中子射线柔性防护材料，解决了传统柔性屏蔽材料中功能粒子基体团聚问题，且具有优良的
γ
射线和中子屏蔽特性和力学性能
。
[0006]本专利技术的第二个目的是提供
γ
射线和中子射线柔性防护材料的制备方法，能够得到力学性能优良的射线柔性综合屏蔽材料
。
[0007]本专利技术的第三个目的是提供
γ
射线和中子射线柔性防护材料的应用
。
[0008]本专利技术所采用的第一个技术方案是，
γ
射线和中子射线柔性防护材料，包括如下质量百分比的组分：
Gd2O39.57
～
67.32
％，热塑性弹性材料
32.68
～
90.43
％，以上质量百分比之和为
100
％
。
[0009]本专利技术的特点还在于：
[0010]γ
射线和中子射线柔性防护材料，包括如下质量百分比的组分：
Gd2O332.07
～
67.32
％，热塑性弹性材料
32.68
～
67.93
％，以上质量百分比之和为
100
％
。
[0011]γ
射线和中子射线柔性防护材料，包括如下质量百分比的组分：
Gd2O353.78
～
67.32
％，热塑性弹性材料
32.68
～
46.22
％，以上质量百分比之和为
100
％
。
[0012]本专利技术所采用的第二个技术方案是，
γ
射线和中子射线柔性防护材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
[0013]步骤
1、
对热塑性弹性材料烘干，将烘干处理后的热塑性弹性材料与硬度调节剂在机械搅拌器中混合搅拌，形成均匀稳定的混合物；
[0014]步骤
2、
将均匀稳定的混合物与
Gd2O3进行熔融共混，得到复合母料；
[0015]步骤
3、
将复合母料在金属模具内热压，制得防护样品，冷却脱模备用
。
[0016]步骤1中对热塑性弹性材料烘干的烘干条件为：温度
40
～
70℃
，时间
280
～
320min。
[0017]硬度调节剂为石蜡油和
SiO2粉末的质量比为1：1～
5。
[0018]将烘干处理后的热塑性弹性材料与硬度调节剂在机械搅拌器中混合搅拌时间为
600
～
840min。
[0019]步骤2中将均匀稳定的混合物与
Gd2O3进行熔融共混的温度
160
～
200℃
，时间5～
20min。
[0020]步骤3中金属模具尺寸
12cm
×
12cm
×
0.2cm
，将复合母料在金属模具内热压压力5～
20MPa
，温度
150
～
190℃
，时间1～
5min。
[0021]本专利技术所采用的第三个技术方案是，
γ
射线和中子射线柔性防护材料在核潜艇的生物防护
、
防核装甲车的内部防护
、
核设施异形复杂结构射线防护和特殊电子元器件射线防护中应用
。
[0022]本专利技术有益效果是：
[0023]本专利技术
γ
射线和中子射线柔性防护材料，通过控制热塑性弹性材料的含量能够使基体和掺杂颗粒之间有良好的界面相容性；同时，本专利技术通过控制
Gd
元素含量，能够有效调控材料的微观组织均匀性
、
γ
射线和中子屏蔽性能
。
实验结果表明，本专利技术提供的
γ
和中子射线柔性综合防护材料，其组织中屏蔽功能粒子
Gd2O3粉末成颗粒状，在热塑性弹性材料基体中均匀分布，实现了相容共混，有效解决了传统柔性屏蔽材料中功能粒子基体团聚问题
。
[0024]本专利技术
γ
射线和中子射线柔性防护材料的制备方法能够有效调控柔性材料的微观组织均匀性，能够使其获得优良的
γ
射线和中子屏蔽性能，且制备方法简单，参数易控
。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例1材料中
Gd2O3/SEBS
不同比例时的扫描电镜图；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
γ
射线和中子射线柔性防护材料，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：
Gd2O39.57
～
67.32
％，热塑性弹性材料
32.68
～
90.43
％，以上质量百分比之和为
100
％
。2.
根据权利要求1所述
γ
射线和中子射线柔性防护材料，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：
Gd2O332.07
～
67.32
％，热塑性弹性材料
32.68
～
67.93
％，以上质量百分比之和为
100
％
。3.
根据权利要求1所述
γ
射线和中子射线柔性防护材料，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：
Gd2O353.78
～
67.32
％，热塑性弹性材料
32.68
～
46.22
％，以上质量百分比之和为
100
％
。4.
根据权利要求1～3任意一项所述的
γ
射线和中子射线柔性防护材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤
1、
对热塑性弹性材料烘干，将烘干处理后的热塑性弹性材料与硬度调节剂在机械搅拌器中混合搅拌，形成均匀稳定的混合物；步骤
2、
将均匀稳定的混合物与
Gd2O3进行熔融共混，得到复合母料；步骤
3、
将复合母料在金属模具内热压，制得防护样品，冷却脱模备用
。5.
根据权利要求4所述
γ

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓娟，刘洋，原林，王博宇，方青龙，韩小祥，郭晓林，王忠明，高俊峰，
申请(专利权)人：西安铠甲中科防护科技有限公司，
类型：发明
国别省市：