CN100566891C - 制备147Pm高活度源的粉末冶金工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种降低原材料用量、降低活性层的自吸收，使放射源达到最大利用率，活度大于350mCi的147Pm辐射源的改进的粉末冶金制备方法。该工艺包括下列步骤：(1)混合、搅拌(2)烘烤、(3)成型、(4)合膜、(5)烧结、恒温、轧制(6)合膜、退火、滚轧步骤，所述的步骤(1)中混合是将氧化钷与金粉按1∶5～1∶15的质量比例混合、搅拌；所述的步骤(5)中烧结温度790～810℃恒温3～5小时、轧制。
Description
技术领域
本发明涉及金属粉末的制造领域，特别涉及一种制备147Pm高活度源的粉末冶金工艺。
背景技术
随着工业、农业及生活水平对纸张、塑料薄膜质量的要求越来越高，越来越大，其生产线的规模也越来越大，因此要求必须对生产过程进行在线测量，迅速测量出产品的厚度，随时对测量结果进行校正，确保生产出合格的产品。
目前，测厚方法有红外、超声波、β射线等几种方法，但对于纸张、塑料薄膜的厚度来讲，采用β射线测厚方法来测量纸张、塑料薄膜厚度是唯一的，而且一时不可替代。
β射线测厚仪的正常运行是保证产品质量稳定可靠的必要条件之一，要保证测厚仪正常工作，必须保证有稳定的射线输出，同时要保持4-5年的使用周期。国内曾经采用活度为150mCi的147Pm源，但随着射线测厚技术的发展，要求的精度越来越大，放射源的活度也逐渐提高，从国外引进的纸张、塑料薄膜等生产线数量越来越大，其使用的147Pm的活度为350-670mCi。
早期，国内的纸张测厚均采用陶瓷工艺制备的147Pm辐射源，由于其源窗厚度及陶瓷釉等自吸收问题，难以制备出高活度源的，活度一般在150mCi；若制备300mCi以上，必须投入3倍以上的147Pm原料，因此原材料用量较大，而牢固性。98年开始采用粉末冶金工艺研制活度为280mCi的147Pm辐射源，但随着对测量精度越来越高，要求源活度越来越大，此粉末冶金工艺制备的源不能满足国内、外生产线的要求。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种降低原材料用量、降低活性层的自吸收，使放射源达到最大利用率，活度大于350mCi的147Pm辐射源的改进的粉末冶金制备工艺。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：该工艺包括下列步骤：(1)混合、搅拌、(2)烘烤、(3)成型、(4)合膜、(5)烧结、恒温、轧制(6)合膜、退火、滚轧等步骤，所述的步骤(1)中混合是将氧化钷与金粉按1∶5～1∶15的质量比例混合、搅拌；所述的步骤(5)中烧结温度790～810℃恒温3～5小时、轧制。
为了使放射源达到最大利用率本发明通过：所述的步骤(4)中合膜的覆盖层为Au箔，所述Au箔的厚度为100μm；所述的步骤(6)中合膜的覆盖层为Au箔，所述Au箔的厚度为100μm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明完善了粉末冶金制源工艺，不仅降低了原材料的用量，而且制备的147Pm源活度大于350mCi，不但可满足国内放射性测厚仪的使用要求，还可解决从国外引进纸张、塑料薄膜生产线放射性测厚仪上旧源换源问题，达到器件国产化的目的。
附图说明
图1粉末冶金工艺的流程图
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1
本实施例所用的装置：油压机、陶瓷坩埚、落料器(φ5、φ34.5、φ20个一套)、轧机、马福炉、活度计RM-905a型、红外灯、电子天平、成型模具。
分别称取氧化钷280mg和金粉1.4g混合放入陶瓷坩埚，加入10毫升乙醇，并用玻璃棒搅拌约15分钟，使之混合均匀，静置20分钟，把陶瓷坩埚移至红外灯下烘烤约三十分钟，把烘干的粉末倒入成型模具内，在100kg/cm2压力下压制成活性坯。把活性坯放入5mm厚的银模内(槽深为2.5mm)，并覆盖100μm厚金箔，放入马福炉中加热，恒温去除水分，再加热至790℃恒温3小时，趁热在100kg/cm2的压力下压实，然后在辊轧机上轧制成400至500毫米的一次活性带(单位比活度约为1.0Ci/cm)。将Ф5mm源芯合膜在Ф7mm厚100μm的Au箔与Ag模之间，790℃左右退火15分钟后压制，并进行滚轧、剪切、包装。
实施例2
分别称取氧化钷140mg和金粉1.4g混合放入陶瓷坩埚，加入10毫升乙醇，并用玻璃棒搅拌约15分钟，使之混合均匀，静置20分钟，把陶瓷坩埚移至红外灯下烘烤约三十分钟，把烘干的粉末倒入成型模具内，在100kg/cm2压力下压制成活性坯。把活性坯放入5mm厚的银模内(槽深为2.5mm)，并覆盖100μm厚金箔，放入马福炉中加热，恒温去除水分，再加热至800℃恒温4小时，趁热在100kg/cm2的压力下压实，然后在辊轧机上轧制成400至500毫米的一次活性带(单位比活度约为1.0Ci/cm)。将Ф5mm源芯合膜在Ф7mm厚100μm的Au箔与Ag模之间，800℃左右退火17分钟后压制，并进行滚轧、剪切、包装。
实施例3
分别称取氧化钷93mg和金粉1.4g混合放入陶瓷坩埚，加入10毫升乙醇，并用玻璃棒搅拌约15分钟，使之混合均匀，静置20分钟，把陶瓷坩埚移至红外灯下烘烤约三十分钟，把烘干的粉末倒入成型模具内，在100kg/cm2压力下压制成活性坯。把活性坯放入5mm厚的银模内(槽深为2.5mm)，并覆盖100μm厚金箔，放入马福炉中加热，恒温去除水分，再加热至810℃恒温5小时，趁热在100kg/cm2的压力下压实，然后在辊轧机上轧制成400至500毫米的一次活性带(单位比活度约为1.0Ci/cm)。将Ф5mm源芯合膜在Ф7mm厚100μm的Au箔与Ag模之间，810℃左右退火20分钟后压制，并进行滚轧、剪切、包装。
Claims (9)
1.一种制备147Pm高活度源的粉末冶金工艺，它包括(1)混合、搅拌、(2)烘烤、(3)成型、(4)合膜、(5)烧结、恒温、轧制(6)合膜、退火、滚轧步骤，其特征在于，所述的步骤(1)中混合是将氧化钷与金粉按1∶5～1∶15的质量比例混合、搅拌；所述的步骤(5)中烧结温度790～810℃恒温3～5小时、轧制。
2.根据权利要求1所述的制备147Pm高活度源的粉末冶金工艺，其特征在于，所述的步骤(4)中合膜的覆盖层为Au箔。
3.根据权利要求1所述的制备147Pm高活度源的粉末冶金工艺，其特征在于，所述的步骤(6)中合膜的覆盖层为Au箔。
4.根据权利要求2所述的制备147Pm高活度源的粉末冶金工艺，其特征在于所述Au箔的厚度为100μm。
5.根据权利要求3所述的制备147Pm高活度源的粉末冶金工艺，其特征在于所述Au箔的厚度为100μm。
6.根据权利要求1所述的制备147Pm高活度源的粉末冶金工艺，其特征在于，所述的步骤(3)中成型压力为100kg/cm2。
7.根据权利要求1所述的制备147Pm高活度源的粉末冶金工艺，其特征在于，所述的步骤(5)中轧制的成型压力为100kg/cm2。
8.根据权利要求1所述的制备147Pm高活度源的粉末冶金工艺，其特征在于，所述的步骤(5)中烧结至800℃恒温4小时。
9.根据权利要求1所述的制备147Pm高活度源的粉末冶金工艺，其特征在于，所述的步骤(6)中退火时间15～20分钟。
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