一种硼钆微型颗粒混合水滴嵌入金属基的混合屏蔽材料及其制备方法技术

技术编号:46593072 阅读:2 留言:0更新日期:2025-10-10 21:26
本发明专利技术属于辐射防护技术领域,公开了一种硼钆微型颗粒混合水滴嵌入金属基的混合屏蔽材料及其制备方法,本发明专利技术混合屏蔽材料包括含有钆和硼的不锈钢基体,所述不锈钢基体中混合有微型水滴粉末;微型水滴粉末为核壳结构,其中内核为水滴,水滴外包裹有陶瓷涂层外壳。本发明专利技术创新性地加入微型水滴作为增强体,微型水滴可以增强辐射屏蔽材料对快中子的屏蔽能力,水中的氢元素可以有效对快中子进行慢化,使其能量减少至热中子能量范围,从而被硼与钆吸收,微型水滴使该屏蔽材料不仅具备优异的中子与光子屏蔽效果,还具有良好的轻量化特性,增加其适用场景,如可以应用到可移动核反应堆中作为屏蔽材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于辐射防护,具体涉及一种硼钆微型颗粒混合水滴嵌入金属基的混合屏蔽材料及其制备方法


技术介绍

1、在核反应堆运行过程中,会产生大量的中子、伽马射线等高能辐射,这些辐射不仅对反应堆结构材料造成辐照损伤,还对操作人员和周围环境构成严重威胁。因此,辐射屏蔽材料作为反应堆安全防护系统的重要组成部分,其性能直接影响反应堆的运行安全性和可靠性。必须对核辐射进行有效屏蔽,才能保证核能在各个领域的应用。

2、针对辐射屏蔽材料的设计通常要对中子和伽马(γ)射线进行综合考量。根据中子与物质相互作用的特点,屏蔽中子的材料主要包括富含轻元素(如氢、锂、硼等)的物质以及部分稀有金属(如钐、铕、钆等)。常见的有碳化硼(b4c)、铝-碳化硼复合材料、金属硼化物等,广泛应用于中子屏蔽领域。对于伽马射线屏蔽,由于其具有较强的穿透能力,通常采用高原子序数和高密度的材料进行屏蔽,常见材料包括铅、钨、铁及其合金。这些材料主要通过光电效应、康普顿散射和电子对效应对伽马射线进行有效衰减。

3、为了实现中子和伽马射线的双重屏蔽效果,理想的屏蔽材料应兼具中子吸收能力和本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硼钆微型颗粒混合水滴嵌入金属基的混合屏蔽材料,其特征在于,包括含有钆和硼的不锈钢基体,所述不锈钢基体中混合有微型水滴粉末;

2.根据权利要求1所述的一种硼钆微型颗粒混合水滴嵌入金属基的混合屏蔽材料,其特征在于,所述不锈钢基体采用奥氏体不锈钢304。

3.根据权利要求1所述的一种硼钆微型颗粒混合水滴嵌入金属基的混合屏蔽材料,其特征在于,所述雾化水滴为纯水雾化水滴或溶质质量百分数为0.5%–5.0%的硼酸水溶液雾化水滴。

4.根据权利要求1所述的一种硼钆微型颗粒混合水滴嵌入金属基的混合屏蔽材料,其特征在于,所述微型水滴粉末中,内核水滴外包裹有玻璃纤...

【技术特征摘要】

1.一种硼钆微型颗粒混合水滴嵌入金属基的混合屏蔽材料,其特征在于,包括含有钆和硼的不锈钢基体,所述不锈钢基体中混合有微型水滴粉末;

2.根据权利要求1所述的一种硼钆微型颗粒混合水滴嵌入金属基的混合屏蔽材料,其特征在于,所述不锈钢基体采用奥氏体不锈钢304。

3.根据权利要求1所述的一种硼钆微型颗粒混合水滴嵌入金属基的混合屏蔽材料,其特征在于,所述雾化水滴为纯水雾化水滴或溶质质量百分数为0.5%–5.0%的硼酸水溶液雾化水滴。

4.根据权利要求1所述的一种硼钆微型颗粒混合水滴嵌入金属基的混合屏蔽材料,其特征在于,所述微型水滴粉末中,内核水滴外包裹有玻璃纤维气凝胶层,玻璃纤维气凝胶层的外部包裹所述陶瓷涂层外壳。

5.一种硼钆微型颗粒混合水滴嵌入金属基的混合屏蔽材料的制备方法,其特征在于,包括如下过程:

6.根据权利要求5所述的一种硼钆微型颗粒混合水滴嵌入金属基的混合屏蔽材料的制备方法,其特征在于,含有钆和硼的...

【专利技术属性】
技术研发人员:李志峰于庆驰徐京港
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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