CN104671734A

CN104671734A - 一种抗冲击防辐射板材及其制备方法

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Publication number: CN104671734A
Application number: CN201510071558.3A
Authority: CN
Inventors: 廖合堂
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-02-11
Filing date: 2015-02-11
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2035-02-11
Also published as: CN104671734B

Abstract

本发明公开了一种抗冲击防辐射板材及其制备方法，所述板材由以下重量百分比的组分组成：生石灰10~18%、云母3~8%、硅灰石4~10%、水泥10~20%、硫酸钡8~15%、木浆纤维7~10%、氢氧化铝2~5%、粉煤灰3~8%、三氧化二铁7~13%、碳化硼3~8%、石英13~20%、碳纤维2~5%，通过在基材中添加硫酸钡、三氧化二铁和碳化硼等来吸收γ、X射线、中子射线等电磁辐射射线，同时添加云母、木浆纤维、石英、碳纤维等提高板材的强度和抗冲击能力，此外基材中还具有氢氧化铝、硅灰石粉等，使产品具有防火、防潮、隔音、不透水的功能，同时质量轻、便于安装使用。本发明的制备方法工艺简单，便于质控。

Description

一种抗冲击防辐射板材及其制备方法

技术领域

本发明涉及建材领域，具体是一种抗冲击防辐射板材及其制备方法。

背景技术

目前，人们愈发注重生活环境中的辐射污染。

原子核反应产生的α、β、γ、X射线和中子射线能够诱发癌症、白血病等多种人类绝症以及诱发植物的基因突变，危害作物的生长。在这些射线中，α、β射线穿透力弱，很容易被吸收，一般厚度的防护材料就能屏蔽。防核辐射材料主要屏蔽的是γ、X射线和中子射线。

常用的室内建筑材料在用于防辐射用途时，一般将具有防辐射功能的金属铅板或者金属网在安装施工的过程中复合在隔墙系统中，增加了施工工艺，将施工过程复杂化，降低了施工效率。或者，使用防辐射涂料对墙体进行防辐射处理，但是厚度不够，很难达到较好的防辐射效果。而且这些涂料中多含有如白乳胶等有机类增强粘合剂，不够绿色环保。

发明内容

为解决现有技术的不足和满足建筑工业需要，本发明提供一种抗冲击防辐射板材及其制备方法。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种抗冲击防辐射板材，所述板材由以下质量百分含量的组分组成：生石灰10~18%、云母3~8%、硅灰石4~10%、水泥10~20%、硫酸钡8~15%、木浆纤维7~10%、氢氧化铝2~5%、粉煤灰3~8%、三氧化二铁7~13%、碳化硼3~8%、石英13~20%、碳纤维2~5%。

优选地，所述板材由以下质量百分含量的组分组成：生石灰13~18%、云母4~7%、硅灰石5~8%、水泥13~18%、硫酸钡10~15%、木浆纤维7~10%、氢氧化铝2~5%、粉煤灰3~8%、三氧化二铁8~12%、碳化硼3~8%、石英15~20%、碳纤维2~5%。

优选地，所述生石灰、硅灰石、氢氧化铝和粉煤灰的粒度为200~300目；所述云母的粒度为100~150目。

优选地，所述硫酸钡、三氧化二铁和碳化硼的粒度为300~400目。

优选地，所述木浆纤维长度为3~5mm；所述碳纤维长度为4~6mm。

优选地，所述石英粉粒度为250~300目。

所述水泥可以为常用的425号水泥。

作为上述方案的进一步改进，为了满足特殊领域的需要，进一步提高板材的抗冲击能力，板材中还布置有金属网。

优选地，所述金属网为钢丝网，成本低，效果也较好。

本发明还提供了上述抗冲击防辐射板材的制备方法，具体地，包括步骤：

1）制浆：将生石灰、云母、硅灰石、水泥、硫酸钡、氢氧化铝、粉煤灰、三氧化二铁、碳化硼和石英按比例加入匀浆机中，加水搅拌均匀，然后静置15~30min，加入木浆纤维和碳纤维浆料进行研磨，研磨15~24min，得到浓度为25-40%的浆料；

2）制板：将所述浆料真空脱水至浓度为70~80%，然后灌注入模具进行成型；

3）堆垛：将料坯边缘切割整齐，码成堆垛；

4）保压：对堆垛施加50-70Mpa的压力，保压1.5-2h，保证得到的板坯密度在1.7~1.9g/cm³之间；

5）脱模：对板坯进行脱模，并自然风干3~4h；

6）蒸养：高压蒸养，在0.8-1.2Mpa下蒸养10-12h；

7）烘干：90~100℃烘干至水分为3~5%；

8）磨边。

优选地，步骤2）中，浆料灌注过程中，待浆料灌注至总体积的1/2~1/3时，加入金属网，再灌注剩余的浆料。

本发明的有益效果是：本发明通过在基材中添加硫酸钡、三氧化二铁和碳化硼等来吸收γ、X射线、中子射线等电磁辐射射线，其中碳化硼可以吸收大量的中子而不会形成任何放射性同位素，而且质轻，尤其适合在板材中添加。同时基材中添加云母、木浆纤维、石英、碳纤维等提高了板材的强度和抗冲击能力，此外基材中还具有氢氧化铝、硅灰石粉等，使产品具有防火、防潮、隔音、不透水的功能，同时质量轻、便于安装使用。进一步地，基材内还设置有金属网层，以进一步提高抗冲击性能。本发明的制备方法，工艺简单，便于质控。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

实施例1

配料：

按如下组分及其质量百分数配备基材原料：200目生石灰10%、100目云母8%、200目硅灰石10%、425号水泥10%、300目硫酸钡8%、3-5mm木浆纤维7%、300目氢氧化铝5%、300目粉煤灰6%、300目三氧化二铁7%、300目碳化硼6%、300目石英20%、4-6mm碳纤维3%。

板材制备：

1）制浆：将生石灰、云母、硅灰石、水泥、硫酸钡、氢氧化铝、粉煤灰、三氧化二铁、碳化硼和石英按上述比例加入匀浆机中，加水搅拌均匀，然后静置15min，加入配方量的木浆纤维和碳纤维浆料进行研磨，研磨24min，得到浓度为30%的浆料；

2）制板：将所述浆料真空脱水至浓度为75%，然后灌注入模具进行成型；

3）堆垛：将料坯边缘切割整齐，码成堆垛；

4）保压：对堆垛施加60Mpa的压力，保压2h，得到的板坯密度在1.7~1.8g/cm³之间；

5）脱模：对板坯进行脱模，并自然风干3h；

6）蒸养：高压蒸养，在0.8Mpa下蒸养12h；

7）烘干：90℃烘干至水分为5%；

8）磨边：对烘干后的板坯进行磨边处理，得到成品，成品尺寸为2440mm×1220mm×10mm。

实施例2

配料：

按如下组分及其质量百分数配备基材原料：250目生石灰15%、100目云母6%、250目硅灰石7%、425号水泥13%、400目硫酸钡10%、3-5mm木浆纤维8%、250目氢氧化铝3%、200目粉煤灰7%、400目三氧化二铁8%、325目碳化硼4%、300目石英15%、4-6mm碳纤维4%。

板材制备：

1）制浆：将生石灰、云母、硅灰石、水泥、硫酸钡、氢氧化铝、粉煤灰、三氧化二铁、碳化硼和石英按上述比例加入匀浆机中，加水搅拌均匀，然后静置30min，然后加入配方量的木浆纤维和碳纤维浆料进行研磨，研磨15min，得到浓度为25%的浆料；

2）制板：将所述浆料真空脱水至浓度为70%，然后灌注入模具进行成型；

3）堆垛：将料坯边缘切割整齐，码成堆垛；

4）保压：对堆垛施加70Mpa的压力，保压2h，保证得到的板坯密度在1.7-1.8g/cm³之间；

5）脱模：对板坯进行脱模，并自然风干4h；

6）蒸养：高压蒸养，在1.2Mpa下蒸养10h；

7）烘干：100℃烘干至水分为3%；

8）磨边，对板坯进行磨边处理，得到成品，成品尺寸为2440mm×1220mm×10mm。

实施例3

配料：

按如下组分及其质量百分数配备基材原料：300目生石灰10%、150目云母8%、300目硅灰石10%、425号水泥10%、350目硫酸钡8%、3-5mm木浆纤维7%、200目氢氧化铝5%、250目粉煤灰6%、350目三氧化二铁7%、400目碳化硼6%、250目石英20%、4-6mm碳纤维3%。

板材制备：

1）制浆：将生石灰、云母、硅灰石、水泥、硫酸钡、氢氧化铝、粉煤灰、三氧化二铁、碳化硼和石英按比例加入匀浆机中，加水搅拌均匀，然后静置20min，加入木浆纤维和碳纤维浆料进行研磨，研磨20min，得到浓度为40%的浆料；

2）制板：将所述浆料真空脱水至浓度为80%，然后灌注入模具进行成型；待倒入浆料量为总量的1/3-1/2左右时，放入钢丝网并固定位置；然后倒入余下的浆料；

3）堆垛：将料坯边缘切割整齐，码成堆垛；

4）保压：对堆垛施加50Mpa的压力，保压1.5h，得到的板坯密度在1.8~1.9g/cm³之间；

5）脱模：对板坯进行脱模，并自然风干3.5h；

6）蒸养：高压蒸养，在1.0Mpa下蒸养11h；

7）烘干：95℃烘干至水分为4%；

8）磨边，对烘干后的板坯进行磨边处理，得到成品，成品尺寸为2440mm×1220mm×10mm。

所得到产品的性能指标如表1：

由上述结果可以看出，本发明的抗冲击防辐射板材不仅满足常规板材的性能指标，而且由于添加有硫酸钡、碳化硼和三氧化二铁，具有一定的防X、r及中子辐射能力，可以辅助于其他防辐射设施的条件下，用于核工业等外围建筑需要。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims

1.一种抗冲击防辐射板材，其特征在于：所述板材由以下质量百分含量的组分组成：生石灰10~18%、云母3~8%、硅灰石4~10%、水泥10~20%、硫酸钡8~15%、木浆纤维7~10%、氢氧化铝2~5%、粉煤灰3~8%、三氧化二铁7~13%、碳化硼3~8%、石英13~20%、碳纤维2~5%。

2.根据权利要求1所述的抗冲击防辐射板材，其特征在于：所述板材由以下质量百分含量的组分组成：生石灰13~18%、云母4~7%、硅灰石5~8%、水泥13~18%、硫酸钡10~15%、木浆纤维7~10%、氢氧化铝2~5%、粉煤灰3~8%、三氧化二铁8~12%、碳化硼3~8%、石英15~20%、碳纤维2~5%。

3.根据权利要求1所述的抗冲击防辐射板材，其特征在于：所述生石灰、硅灰石、氢氧化铝和粉煤灰的粒度为200~300目；所述云母的粒度为100~150目。

4.根据权利要求1所述的抗冲击防辐射板材，其特征在于：所述硫酸钡、三氧化二铁和碳化硼的粒度为300~400目。

5.根据权利要求1所述的抗冲击防辐射板材，其特征在于：所述木浆纤维长度为3~5mm；所述碳纤维长度为4~6mm。

6.根据权利要求1所述的抗冲击防辐射板材，其特征在于：所述石英粉粒度为250~300目。

7.根据权利要求1-6任一项所述的抗冲击防辐射板材，其特征在于：所述板材中还布置有金属网。

8.根据权利要求7所述的抗冲击防辐射板材，其特征在于：所述金属网为钢丝网。

9.一种如权利要求1-6任一项所述的抗冲击防辐射板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3）堆垛：将料坯边缘切割整齐，码成堆垛；

5）脱模：对板坯进行脱模，并自然风干3~4h；

6）蒸养：高压蒸养，在0.8-1.2Mpa下蒸养10-12h；

7）烘干：90~100℃烘干至水分为3~5%；

8）磨边。

10.根据权利要求9所述的抗冲击防辐射板材的制备方法，其特征在于，步骤2）中，浆料灌注过程中，待浆料灌注至总体积的1/2~1/3时，加入金属网，再灌注剩余的浆料。