CN103971775A - 一种耐高温中子屏蔽材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种耐高温中子屏蔽材料及其制备方法,属于中子防护领域。一种耐高温中子屏蔽材料,其特征在于所述材料由下列组分按质量份数组成:基体材料100份,屏蔽剂100-800份,加工助剂1-3份;其中所述的基体材料为聚丙烯、POE两者的混合物,且聚丙烯与POE的质量比例介于7:3到1:2之间。先将聚丙烯混炼,聚丙烯包辊后,加入POE混炼,至两者熔融完全,然后依次加入加工助剂和屏蔽剂进行混炼,混合均匀,制得混炼胶料;将混炼胶料放于模具中,在平板硫化机上熔融,加压制得样片。本发明提供高效的耐高温中子屏蔽材料,其抗辐照性能强,力学性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐高温中子屏蔽材料及其制备方法,属于中子防护领域。
背景技术
核科学与和技术的发展日臻完善,人们在利用和科学的同时,由此带来的辐射安全与防护问题也变得越来越重要。如同位素中子源、核电站、核反应堆等在运行过程中均会产生核辐射,其中的中子辐射,穿透能力强,对人体会产生巨大的危害。传统的中子防护材料有混凝土、铅硼聚乙烯复合材料等。混凝土结构笨重,适合于屏蔽室或固定式反应堆的屏蔽体。复合材料由于填充量大,质轻,效率高而得到广泛的推广应用。复合材料中,聚乙烯是目前使用最为广泛的中子屏蔽材料,聚乙烯的含氢量高,不易被活化,但聚乙烯不耐高温,在110摄氏度时就会软化,导致在很多环境中的使用受到限制。本发明目的是发明一种高效的耐高温中子屏蔽材料,其抗辐照性能强,力学性能好。
发明内容
本发明目的是发明一种高效的耐高温中子屏蔽材料,使其抗辐照性能强,力学性能好。
一种耐高温中子屏蔽材料,其特征在于所述材料由下列组分按质量份数组成:基体材料100份,屏蔽剂100-800份,加工助剂1-3份;其中所述的基体材料为聚丙烯、POE两者的混合物,且聚丙烯与POE的质量比例介于7:3到1:2之间。
进一步,所述的屏蔽剂组成为三氧化二钆、钨粉、碳化硼中的一种或多种的混合物。
进一步,所述的加工助剂为抗氧剂1010。
所述的一种耐高温中子屏蔽材料的制备方法,其特征在于:
先将聚丙烯混炼,聚丙烯包辊后,加入POE混炼,至两者熔融完全,然后依次加入加工助剂和屏蔽剂进行混炼,混合均匀,制得混炼胶料。将混炼胶料放于模具中,在平板硫化机上熔融,加压制得样片。
最终发明了一种高效的耐高温中子屏蔽材料,屏蔽性能优异,力学性能好。下面结合实施例对本发明作进一步描述。
具体实施方式
以下实施例中,份数没有特别说明的都指质量份数。实施例1:
本实施例的一种耐高温中子屏蔽材料的组成如下:
实施例2:
本实施例的一种耐高温中子屏蔽材料的组成如下:
实施例3:
本实施例的一种耐高温中子屏蔽材料的组成如下:
实施例4:
本实施例的一种耐高温中子屏蔽材料的组成如下:
上述实施例1-4中,将各材料进行称重,在开放式练胶机上,在170摄氏度的温度下,先将聚丙烯混炼,聚丙烯包辊后,加入POE混炼,至两者熔融完全,然后依次加入抗氧剂1010和屏蔽填料进行混炼,混合均匀,制得混炼胶料。将混炼胶料放于模具中,在平板硫化机上在190摄氏度的温度下熔融,加压制得2cm的样片。
表1为4个实施案例的力学性能和密度表
表2为4个实施案例的耐热性能表,材料的耐热性能以维卡软化点表示。
试样 | 维卡软化点/℃ |
实施例1 | 149.5 |
实施例2 | 137.7 |
实施例3 | 132.1 |
实施例4 | 123.5 |
表3为4个实施案例的中子屏蔽性能。
Claims (4)
1.一种耐高温中子屏蔽材料,其特征在于所述材料由下列组分按质量份数组成:基体材料100份,屏蔽剂100-800份,加工助剂1-3份;其中所述的基体材料为聚丙烯、POE两者的混合物,且聚丙烯与POE的质量比例介于7:3到1:2之间。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温中子屏蔽材料,其特征在于:所述的屏蔽剂组成为三氧化二钆、钨粉、碳化硼中的一种或多种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温中子屏蔽材料,其特征在于:所述的加工助剂为抗氧剂1010。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种耐高温中子屏蔽材料的制备方法,其特征在于:
先将聚丙烯混炼,聚丙烯包辊后,加入POE混炼,至两者熔融完全,然后依次加入加工助剂和屏蔽剂进行混炼,混合均匀,制得混炼胶料。将混炼胶料放于模具中,在平板硫化机上熔融,加压制得样片。
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