【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及辐射防护以及复合材料，具体为一种玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料及工艺、应用。
技术介绍
1、如今各种放射性射线在各领域的应用不断深入和发展，但长期接触或被动接受放射性射线辐射会导致人类的长期或短期生物效应，如基因突变、致癌、器官衰竭等，必须采取一些有效的防护措施以降低辐射对人体的伤害。目前市场上比较常见的传统的放射性射线辐射防护都是以铅元素或者含铅材料、镉、钢铁等重金属材料作为防护材料的主要组成成分，含铅的相关产品虽然具有优异的防护性能，但有质量偏重、透气性差、灵活性差、可塑性差、加工难度高、易造成环境污染、容易铅中毒导致人的机体受损等缺点，实际生产使用中具有较大的安全隐患。
2、因此研发一种新型无铅轻质高效的x射线防护材料是人们迫切需要的。
技术实现思路
1、(一)、要解决的技术问题：
2、针对现有技术中存在的一些问题，本专利技术提供了一种高效的辐射屏蔽防护效果的玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料及工艺、应用。其目的是解决现有技术中含铅的防辐射产品存在的具有较大的安全隐患的技术问题。
3、(二)、技术方案：
4、第一专利技术，本专利技术涉及一种玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料制备工艺，所述工艺步骤如下：
5、s1、将开采出来的天然玄武岩岩石研磨成岩石粉末，得到初始玄武岩岩石粉末，将初始玄武岩岩石粉末再干燥得备用玄武岩岩石粉末；
6、s2、将“s1”步骤中备用玄武岩岩石粉末同三氧化二铋
7、s3、将“s2”步骤中的混合粉末均匀平铺在石墨坩埚中；
8、s4、将“s3”步骤中盛有混合粉末的石墨坩埚放入高温管式炉中进行高温煅烧，再保温后进行自然冷却；
9、s5、通过熔融共混法，将所述混合粉末中的玄武岩岩石粉末与三氧化二铋粉末在熔融状态下进行复合，得到固体复合材料。
10、可选的，“s1”步骤中,将开采出来的天然玄武岩岩石研磨成粒径为200-900nm的初始玄武岩岩石粉末，研磨时间为3-8小时；得到备用玄武岩岩石粉的干燥时间为5-10小时，干燥温度为25℃-40℃。
11、可选的，开采出来的天然玄武岩岩石中的主要组分所占比例为sio2：48-65wt％、al2o3：12-20wt％、fe2o3：5-15wt％、cao：5-12wt％、mgo：4-15wt％。
12、可选的，“s2”步骤中的三氧化二铋为固体粉末，其纯度＞99％，粒径为200-500nm；“干燥的条件下”为温度22-25℃，相对湿度低于30％。
13、可选的，三氧化二铋粉末与玄武岩岩石粉末的混合质量比为1-10:1-17。
14、可选的，将备用玄武岩岩石粉末和三氧化二铋粉末在高速混合机中混合30-150min，转速500～800rpm。
15、可选的，“s2”步骤中的研磨方法优选为干法研磨，所述研磨的时间为3-8小时；研磨成粒径为300-500nm的混合粉末；研磨之后将混合在一起的玄武岩岩石粉末和三氧化二铋粉末进一步干燥，干燥温度为：25℃-40℃，干燥的时间为5-10小时。
16、可选的，“s4”步骤中，在高温管式炉中煅烧温度为1500-1650℃，煅烧6±0.5h，保温2±0.5h，后进行自然冷却。
17、第二方面，本专利技术还涉及一种玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料，该复合材料利用上述的玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料制备工艺制备而成。
18、第三方面，本专利技术还涉及一种如上所述的玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料在辐射防护上的应用。
19、(三)、有益效果：本专利技术涉及一种玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料及工艺、应用，本专利技术采用开采的天然玄武岩岩石和三氧化二铋作为原料，并通过熔融共混法有针对性的对三氧化二铋以及玄武岩岩石进行熔融复合改性，使得两种材料分散性得到显著改善。
20、金属铋衰减系数比铅大、原子序数较大、具有高密度、高强度以及良好的x射线吸收能力，不容易被身体吸收、不致癌、也不损害dna构造，可以通过排尿带出体外，具有防放射性射线辐射的功能，是防护x射线很好的一种物质。三氧化二铋具有成本低廉，烧结挥发性小，几乎不会对人体造成伤害以及环境造成污染等优点。采用三氧化二铋和玄武岩岩石的混合体系，不仅保证了金属铋在材料中的均匀分布，并且铋元素同分布周围的玄武岩岩石粉末中的其他金属及非金属氧化物等相互连成一种整体，在材料内部形成全封闭的防放射性射线辐射屏蔽体，大幅度地提高材料的屏蔽性能，即玄武岩岩石与三氧化二铋两种材料复合化后，高浓度辐射屏蔽填料三氧化二铋在玄武岩岩石粉末中分散均匀，有利于在复合材料体系中形成立体网络状屏蔽结构，能够有效的防护x射线对人体所带来的损伤。由于玄武岩岩石具有密度较高、硬度强度高、结合力强、耐候性好等特点，又具有良好的抗辐射性、化学稳定性、天然的硅酸盐相溶性、较好的介电性、良好的透波性、热振稳定性等特性，同时又具有吸湿性低、耐酸耐碱、耐腐蚀、耐磨、耐高温、耐水、抗老化等较好的耐环境性能等多种优异性能，并且玄武岩岩石与环境相容性好、不产生二次污染，使得玄武岩岩石添加进复合材料后对于平衡铋材料对复合材料相应性能的影响有重要作用，同时起到增强材料性能、改善加工性能的作用。玄武岩岩石与三氧化二铋相容性好，进而可以提高玄武岩岩石与三氧化二铋的结合力度，以进一步地促进了复合材料中各组分的结合。
21、综上，本专利技术制得的辐射防护复合材料同时具有玄武岩岩石与三氧化二铋两种材料的特性，具有耐高温和耐冲击的特点，可以提供立体式的放射性射线防护效果。并且，制得的玄武岩岩石复合三氧化二铋辐射防护复合材料提高了两种材料的复合强度，制得的玄武岩岩石复合三氧化二铋辐射防护复合材料具有易于加工成型、形貌规则、均一度好等特点。该辐射防护复合材料无铅、无毒、性价比高、韧性高，不仅具有较好较高效的防辐射性、绝缘性、耐高温性、热稳定性、环保洁净性，同时还具有耐酸耐碱耐腐蚀抗老化等较好的耐环境性能等多种优异性能。该辐射防护复合材料几乎不会对人体造成伤害以及对环境造成污染。该辐射防护复合材料显著提高了耐放射性射线辐照性能，改善了复合材料的耐老化性能差和不易加工成型的不足。本专利技术制得的辐射防护复合材料使用寿命长、性价比高，制备过程容易控制、工艺简便、便于加工成各种防辐射产品。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料制备工艺，其特征在于：所述工艺步骤如下：
2.如权利要求1所述的玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料制备工艺，其特征在于：所述“S1”步骤中,将开采出来的天然玄武岩岩石研磨成粒径为200-900nm的初始玄武岩岩石粉末，所述研磨时间为3-8小时；得到备用玄武岩岩石粉末的干燥时间为5-10小时，干燥温度为25℃-40℃。
3.如权利要求2所述的玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料制备工艺，其特征在于：所述开采出来的天然玄武岩岩石中的主要组分所占比例为SiO2：48-65wt％、Al2O3：12-20wt％、Fe2O3：5-15wt％、CaO：5-12wt％、MgO：4-15wt％。
4.如权利要求1所述的玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料制备工艺，其特征在于：所述“S2”步骤中的三氧化二铋为固体粉末，其纯度＞
5.如权利要求4所述的玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料制备工艺，其特征在于：三氧化二铋粉末与玄武岩岩石粉末的混合质量比为1-10:1-17。
6.如权利要求5所述的玄武岩
7.如权利要求6所述的玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料制备工艺，其特征在于：所述“S2”步骤中的研磨方法为干法研磨，所述研磨的时间为3-8小时，研磨成粒径为300-500nm的混合粉末；研磨之后将混合在一起的玄武岩岩石粉末和三氧化二铋粉末进一步干燥得到所述混合粉末，干燥温度为：25℃-40℃，干燥的时间为5-10小时。
8.如权利要求1所述的玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料制备工艺，其特征在于：所述“S4”步骤中，在高温管式炉中煅烧温度为1500-1650℃，煅烧6±0.5h，保温2±0.5h，后进行自然冷却。
9.一种玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料，其特征在于：所述复合材料利用上述权利要求1-8中任意一项所述的玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料制备工艺制备而成。
10.如权利要求9所述的玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料在辐射防护上的应用。
...【技术特征摘要】
1.玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料制备工艺，其特征在于：所述工艺步骤如下：
2.如权利要求1所述的玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料制备工艺，其特征在于：所述“s1”步骤中,将开采出来的天然玄武岩岩石研磨成粒径为200-900nm的初始玄武岩岩石粉末，所述研磨时间为3-8小时；得到备用玄武岩岩石粉末的干燥时间为5-10小时，干燥温度为25℃-40℃。
3.如权利要求2所述的玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料制备工艺，其特征在于：所述开采出来的天然玄武岩岩石中的主要组分所占比例为sio2：48-65wt％、al2o3：12-20wt％、fe2o3：5-15wt％、cao：5-12wt％、mgo：4-15wt％。
4.如权利要求1所述的玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料制备工艺，其特征在于：所述“s2”步骤中的三氧化二铋为固体粉末，其纯度＞
5.如权利要求4所述的玄武岩复合三氧化二铋辐射防护复合材料制备工艺，其特征在于：三氧化二铋粉末与玄武岩岩石粉末的混合质量比为1-10:1-17。
6.如权利要求5所...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。