CN107722425A - 一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料及辐射板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料及辐射板，涉及屏蔽辐射板材技术领域，复合颗粒材料化学成分及质量百分比含量为：高密度聚乙烯：26‑33%，聚乙烯醇：2.2‑2.7%，铅砂：10‑12%，碳化硼粉末：2.9‑4.0%，聚乙烯蜡：1.2‑1.5%，偶联剂：1.7‑2.3%，硬硼钙石：0.6‑1.2%，氢氧化铝：1.1‑1.4%，碳纤维：1.0‑1.2%，2,6二叔丁基对甲酚：2.1‑2.3%，油酸酰胺：0.6‑1.1%，铝粉：0.6‑0.9%，余量为钐粉和钨粉。

Description

一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料及辐射板
技术领域
本发明涉及屏蔽辐射板材技术领域，特别是涉及一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料及辐射板。
背景技术
随着现代科技的高速发展，对能源的依赖越加强烈,一种看不见、摸不着的污染源日益受到各界的关注，这就是被人们称为“隐形杀手”的辐射,因此，如何减少辐射强度，有效防止辐射污染，保护环境，保护人体健康，一直受到广泛重视,中子是唯一一种能使其它物质具有放射性之电离辐射的物质，中子流与物质相互作用时，主要是与物质的原子核相互作用，由此易生成核碎片，进而引发次级放射(如X、伽马射线)。传统的防辐射板材大多是混泥土、重金属等材料制成，功能单一,其防辐射效果不理想，不能满足屏蔽混合辐射场的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提高防辐射板材的防辐射效果。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料,其化学成分及质量百分比含量为：高密度聚乙烯：26-33％，聚乙烯醇：2.2-2.7％，铅砂：10-12％，碳化硼粉末：2.9-4.0％，聚乙烯蜡：1.2-1.5％，偶联剂：1.7-2.3％，硬硼钙石：0.6-1.2％，氢氧化铝：1.1-1.4％，碳纤维：1.0-1.2％， 2,6二叔丁基对甲酚：2.1-2.3％，油酸酰胺：0.6-1.1％，铝粉：0.6-0.9％，余量为钐粉和钨粉。
进一步的，其化学成分及质量百分比含量为：高密度聚乙烯：33％，聚乙烯醇：2.7％，铅砂：12％，碳化硼粉末：4.0％，聚乙烯蜡：1.5％，偶联剂：2.3％，硬硼钙石：1.2％，氢氧化铝：1.4％，碳纤维：1.2％，2,6二叔丁基对甲酚：2.3％，油酸酰胺：1.1％，铝粉：0.9％，余量为钐粉和钨粉。
进一步的，其化学成分及质量百分比含量为：高密度聚乙烯：26％，聚乙烯醇：2.2％，铅砂：10％，碳化硼粉末：2.9％，聚乙烯蜡：1.2％，偶联剂：1.7％，硬硼钙石：0.6％，氢氧化铝：1.1％，碳纤维：1.0％，2,6二叔丁基对甲酚：2.1％，油酸酰胺：0.6％，铝粉：0.6％，余量为钐粉和钨粉。
一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料的制备方法，包括以下步骤：
a、按配比称取铝粉、钐粉、钨粉，置于球磨罐中，将盛有混料的球磨罐置于球磨机上，进行球磨混料，球磨混料转速2100r/min，时间1h；
b、球磨后用400目筛网过筛，球磨、过筛重复进行，球磨后成钐钨铝合金混合细粉，混合细粉颗粒直径≤0.038mm；
c、按配比将钐钨铝合金粉、高密度聚乙烯、聚乙烯醇、铅砂、、聚乙烯蜡、偶联剂、氢氧化铝、碳纤维、2,6二叔丁基对甲酚和油酸酰胺加入高混机中预混合；
d、对硬硼钙石和碳化硼粉末进行干燥处理；
e、将干燥后的硬硼钙石和碳化硼粉末与步骤b中的材料混合，然后利用双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒、干燥。
一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的辐射板，包括复合吸收层，所述复合吸收层填充有所述复合颗粒材料，复合吸收层的两侧分别设有第一铅层和第二铅层，且所述第一铅层设置在复合吸收层靠近辐射源的一侧，所述第二铅层靠近第一铅层的一面设有反射层，所述反射层包括若干个均匀分布的棱台，且所述棱台的下底面与第二铅层固定连接。
进一步的，所述第一铅层靠近第二铅层的一面设有散射层，所述散射层为第三铅层，所述第三铅层的密度小于第二铅层的密度。
进一步的，所述第一铅层、第二铅层、复合吸收层朝向反射层的一侧均设有粘结层。
进一步的，所述粘结层为丙烯酸酯胶黏剂。
进一步的，所述棱台为三棱台，且所述三棱台由铅块制成。
进一步的，所述第一铅层和第二铅层相互远离的一侧均设有负氧离子层。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中设有的散射层为第三铅层，由于第三铅层的密度与第二铅层的密度不同，则穿过第一铅层和第三铅层的辐射会进行散射，使辐射能够散射在复合吸收层上，然后被复合吸收层较大程度的吸收；
(2)本发明中设有的粘结层可以使第一铅层、第二铅层、第三铅层以及复合吸收层稳定的结合到一起，且粘结层为丙烯酸酯胶黏剂，其能在室温下进行固化，可以对第一铅层、第二铅层、第三铅层以及复合吸收层稳定的粘合；
(3)本发明中将棱台设置为三棱台，可以较全面的对辐射进行反射；
(4)本发明中设有的负氧离子层，其具有除尘、除臭、消烟、去毒、除静电等效果；
(5)本发明复合吸收层中的基材为高密度聚乙烯，具有中子慢化作用,铅砂被氧化程度较普通使用的铅粉大大减小，因而能够起到较强的伽玛屏蔽作用，碳化硼粉末，具有较高的热中子吸收截面，能够有效吸收掉被慢化的中子,聚乙烯是有机高分子，铅是金属，碳化硼是无机非金属，三种材料性质悬殊，相容性差，为了提高挤出率、增加不同材料之间的相容性，因而需要进行材料预处理，适量选择添加聚乙烯蜡、偶联剂，偶联剂可以较好的解决此类问题，其在无机物质和有机物质的界面之间架起“分子桥”，把几种性质悬殊的材料连接在一起，提高复合材料的性能、增加粘结强度等加工助剂,填料为碳化硼，具有热中子和伽玛射线吸收作用，使得复合吸收层的吸收效果较好，从而提高了本发明屏蔽辐射板材对辐射的屏蔽效果；
(6)本发明复合吸收层中添加的碳纤维可以增强复合吸收层的韧性，油酸酰胺为润滑剂，可以提高复合吸收层中成分的混合程度，2,6-二叔丁基对甲酚为抗氧化剂，可以提高复合吸收层的抗氧化特性，稀土元素钐的中子吸收性能、Al的结构性能以及钨对γ射线的吸收性能，使得制成的钐钨铝合金粉具有较强的中子伽玛辐射的特性，从而提高复合吸收层对辐射的吸收效果；
(7)设有的第一铅层和第二铅层可以屏蔽较大部分的中子伽玛辐射，在第二铅层上设置的反射层，辐射到达反射层之前会被复合吸收层吸收掉一部分，到达反射层时，一部分会被棱台多角度反射，反射至复合吸收层，再次被复合吸收层进行吸收，另一部分会被第二铅层进行屏蔽，即通过此板材的辐射一部分被第一铅层和第二铅层屏蔽，一部分被复合吸收层较大程度的吸收，可以较大程度的提高防辐射板材的防辐射效果。
附图说明
图1为本实施例用于体现复合吸收层的结构示意图；
图2为本实施例用于体现三棱台的结构示意图。
其中：1、第一铅层；2、第二铅层；3、第三铅层；4、反射层；41、三棱台；5、负氧离子层；6、复合吸收层。
具体实施方式
实施例1：本实施例提供的一种新型屏蔽中子伽玛辐射板材，结构如图1 和2所示，包括复合吸收层6，复合吸收层6填充有复合颗粒材料，复合吸收层 6的两侧分别设有第一铅层1和第二铅层2，且第一铅层1设置在复合吸收层6 靠近辐射源的一侧，即辐射首先先穿过第一铅层1，再穿过复合吸收层6，最后穿过第二铅层2。
第二铅层2靠近第一铅层1的一面设有反射层4，反射层4包括若干个均匀分布的棱台，棱台为三棱台41，且所述三棱台41由铅块制成，且棱台的下底面与第二铅层2固定连接。
第一铅层1靠近第二铅层2的一面设有散射层，散射层为第三铅层3，所述第三铅层3的密度小于第二铅层2的密度。
第一铅层1、第二铅层2、复合吸收层6朝向反射层4的一侧均设有粘结层，即第一铅层1、第二铅层2、复合吸收层6之间通过粘结层相互连接，粘结层为丙烯酸酯胶黏剂。
第一铅层1和第二铅层2相互远离的一侧均设有负氧离子层5。
具体实施说明如下：
辐射先穿过第一铅层1，被第一铅层1屏蔽一部分，其余部分穿过第一铅层1和第三铅层3，被散射至复合吸收层6，辐射被复合吸收层6吸收掉一部分，剩余部分到达反射层4，一部分会被棱台多角度反射，反射至复合吸收层6，再次被复合吸收层6进行吸收，另一部分会被第二铅层2进行屏蔽，即通过此板材的辐射一部分被第一铅层1和第二铅层2屏蔽，一部分被复合吸收层6较大程度的吸收，可以较大程度的提高防辐射板材的防辐射效果。
一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料，其化学成分及质量百分比含量包括：高密度聚乙烯：26％，聚乙烯醇：2.2％，铅砂：10％，碳化硼粉末： 2.9％，聚乙烯蜡：1.2％，偶联剂：1.7％，硬硼钙石：0.6％，氢氧化铝：1.1％，碳纤维：1.0％，2,6二叔丁基对甲酚：2.1％，油酸酰胺：0.6％，铝粉：0.6％，余量为钐粉和钨粉。
一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料的制备方法，包括以下步骤：
a、按配比称取铝粉、钐粉、钨粉，置于球磨罐中，将盛有混料的球磨罐置于球磨机上，进行球磨混料，球磨混料转速2100r/min，时间1h；
b、球磨后用400目筛网过筛，球磨、过筛重复进行，球磨后成钐钨铝合金混合细粉，混合细粉颗粒直径≤0.038mm；
c、按配比将钐钨铝合金粉、高密度聚乙烯、聚乙烯醇、铅砂、、聚乙烯蜡、偶联剂、氢氧化铝、碳纤维、2,6二叔丁基对甲酚和油酸酰胺加入高混机中预混合； d、对硬硼钙石和碳化硼粉末进行干燥处理；
e、将干燥后的硬硼钙石和碳化硼粉末与步骤b中的材料混合，然后利用双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒、干燥。
实施例2：本实施例提供的一种新型屏蔽中子伽玛辐射板材，结构如图1 和2所示，包括复合吸收层6，复合吸收层6填充有复合颗粒材料，复合吸收层 6的两侧分别设有第一铅层1和第二铅层2，且第一铅层1设置在复合吸收层6 靠近辐射源的一侧，即辐射首先先穿过第一铅层1，再穿过复合吸收层6，最后穿过第二铅层2。
第二铅层2靠近第一铅层1的一面设有反射层4，反射层4包括若干个均匀分布的棱台，棱台为三棱台41，且所述三棱台41由铅块制成，且棱台的下底面与第二铅层2固定连接。
第一铅层1靠近第二铅层2的一面设有散射层，散射层为第三铅层3，所述第三铅层3的密度小于第二铅层2的密度。
第一铅层1、第二铅层2、复合吸收层6朝向反射层4的一侧均设有粘结层，即第一铅层1、第二铅层2、复合吸收层6之间通过粘结层相互连接，粘结层为丙烯酸酯胶黏剂。
第一铅层1和第二铅层2相互远离的一侧均设有负氧离子层5。
具体实施说明如下：
辐射先穿过第一铅层1，被第一铅层1屏蔽一部分，其余部分穿过第一铅层1和第三铅层3，被散射至复合吸收层6，辐射被复合吸收层6吸收掉一部分，剩余部分到达反射层4，一部分会被棱台多角度反射，反射至复合吸收层6，再次被复合吸收层6进行吸收，另一部分会被第二铅层2进行屏蔽，即通过此板材的辐射一部分被第一铅层1和第二铅层2屏蔽，一部分被复合吸收层6较大程度的吸收，可以较大程度的提高防辐射板材的防辐射效果。
一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料，其化学成分及质量百分比含量包括：高密度聚乙烯：26-33％，聚乙烯醇：2.45％，铅砂：11％，碳化硼粉末：3.3％，聚乙烯蜡：1.35％，偶联剂：2.0％，硬硼钙石：0.9％，氢氧化铝： 1.25％，碳纤维：1.1％，2,6二叔丁基对甲酚：2.2％，油酸酰胺：0.8％，铝粉： 0.8％，余量为钐粉和钨粉。
一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料的制备方法，包括以下步骤：
a、按配比称取铝粉、钐粉、钨粉，置于球磨罐中，将盛有混料的球磨罐置于球磨机上，进行球磨混料，球磨混料转速2100r/min，时间1h；
b、球磨后用400目筛网过筛，球磨、过筛重复进行，球磨后成钐钨铝合金混合细粉，混合细粉颗粒直径≤0.038mm；
c、按配比将钐钨铝合金粉、高密度聚乙烯、聚乙烯醇、铅砂、、聚乙烯蜡、偶联剂、氢氧化铝、碳纤维、2,6二叔丁基对甲酚和油酸酰胺加入高混机中预混合；
d、对硬硼钙石和碳化硼粉末进行干燥处理；
e、将干燥后的硬硼钙石和碳化硼粉末与步骤b中的材料混合，然后利用双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒、干燥。
实施例3：本实施例提供的一种新型屏蔽中子伽玛辐射板材，结构如图1 和2所示，包括复合吸收层6，复合吸收层6填充有复合颗粒材料，复合吸收层 6的两侧分别设有第一铅层1和第二铅层2，且第一铅层1设置在复合吸收层6 靠近辐射源的一侧，即辐射首先先穿过第一铅层1，再穿过复合吸收层6，最后穿过第二铅层2。
第二铅层2靠近第一铅层1的一面设有反射层4，反射层4包括若干个均匀分布的棱台，棱台为三棱台41，且所述三棱台41由铅块制成，且棱台的下底面与第二铅层2固定连接。
第一铅层1靠近第二铅层2的一面设有散射层，散射层为第三铅层3，所述第三铅层3的密度小于第二铅层2的密度。
第一铅层1、第二铅层2、复合吸收层6朝向反射层4的一侧均设有粘结层，即第一铅层1、第二铅层2、复合吸收层6之间通过粘结层相互连接，粘结层为丙烯酸酯胶黏剂。
第一铅层1和第二铅层2相互远离的一侧均设有负氧离子层5。
具体实施说明如下：
辐射先穿过第一铅层1，被第一铅层1屏蔽一部分，其余部分穿过第一铅层1和第三铅层3，被散射至复合吸收层6，辐射被复合吸收层6吸收掉一部分，剩余部分到达反射层4，一部分会被棱台多角度反射，反射至复合吸收层6，再次被复合吸收层6进行吸收，另一部分会被第二铅层2进行屏蔽，即通过此板材的辐射一部分被第一铅层1和第二铅层2屏蔽，一部分被复合吸收层6较大程度的吸收，可以较大程度的提高防辐射板材的防辐射效果。
一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料，其化学成分及质量百分比含量包括：高密度聚乙烯：26-33％，聚乙烯醇：2.7％，铅砂：12％，碳化硼粉末：4.0％，聚乙烯蜡：1.5％，偶联剂：2.3％，硬硼钙石：1.2％，氢氧化铝：1.4％，碳纤维：1.2％，2,6二叔丁基对甲酚：2.3％，油酸酰胺：1.1％，铝粉：0.9％，余量为钐粉和钨粉。
一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料的制备方法，包括以下步骤：
a、按配比称取铝粉、钐粉、钨粉，置于球磨罐中，将盛有混料的球磨罐置于球磨机上，进行球磨混料，球磨混料转速2100r/min，时间1h；
b、球磨后用400目筛网过筛，球磨、过筛重复进行，球磨后成钐钨铝合金混合细粉，混合细粉颗粒直径≤0.038mm；
c、按配比将钐钨铝合金粉、高密度聚乙烯、聚乙烯醇、铅砂、、聚乙烯蜡、偶联剂、氢氧化铝、碳纤维、2,6二叔丁基对甲酚和油酸酰胺加入高混机中预混合；
d、对硬硼钙石和碳化硼粉末进行干燥处理；
e、将干燥后的硬硼钙石和碳化硼粉末与步骤b中的材料混合，然后利用双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒、干燥。
试验结果如下：
对比例：对比例为山东鑫淼环保设备安装工程有限公司生产的61.5；
将实施例1-实施例3与对比例进行使用对比试验，各项性能按照国家标准进行测定，试验条件与其他实验材料均相同，测试结果如表1所示：
表1
由表1可以可得，实施例1-3中的防辐射板材与对比例进行对比屏蔽伽玛系数和屏蔽中子系数，实施例1-3中的防辐射板材的屏蔽率较高，屏蔽性能较好，即本发明的屏蔽辐射板材的屏蔽效果较好，由质量减弱系数可得，本发明中的复合吸收层对辐射的减弱效果有着显著的提高，可以减缓中子和伽马的穿射速度，进而降低中子伽玛辐射穿透板材的数量，可以预见本发明的防辐射板材在屏蔽辐射上效果较好，且由辐照条件下，中子伽玛吸收剂量可以直观的得出，实施例1-3中复合吸收层对辐射的吸收量较对比例显著提高，即减少了辐射穿过板材的量，从而使屏蔽辐射的效果显著提高。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料, 其特征在于：其化学成分及质量百分比含量为：高密度聚乙烯：26-33%，聚乙烯醇：2.2-2.7%，铅砂：10-12%，碳化硼粉末：2.9-4.0%，聚乙烯蜡：1.2-1.5%，偶联剂：1.7-2.3%，硬硼钙石：0.6-1.2%，氢氧化铝：1.1-1.4%，碳纤维：1.0-1.2%，2,6 二叔丁基对甲酚：2.1-2.3%，油酸酰胺：0.6-1.1%，铝粉：0.6-0.9%，余量为钐粉和钨粉。
2.根据权利要求1所述的高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料, 其特征在于：其化学成分及质量百分比含量为：高密度聚乙烯：33%，聚乙烯醇：2.7%，铅砂：12%，碳化硼粉末：4.0%，聚乙烯蜡：1.5%，偶联剂：2.3%，硬硼钙石：1.2%，氢氧化铝：1.4%，碳纤维：1.2%，2,6二叔丁基对甲酚： 2.3%，油酸酰胺：1.1%，铝粉：0.9%，余量为钐粉和钨粉。
3.根据权利要求1所述的高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料, 其特征在于：其化学成分及质量百分比含量为：高密度聚乙烯：26%，聚乙烯醇：2.2%，铅砂：10%，碳化硼粉末：2.9%，聚乙烯蜡：1.2%，偶联剂：1.7%，硬硼钙石：0.6%，氢氧化铝：1.1%，碳纤维：1.0%，2,6二叔丁基对甲酚：2.1%，油酸酰胺：0.6%，铝粉：0.6%，余量为钐粉和钨粉。
4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的高强度屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、按配比称取铝粉、钐粉、钨粉，置于球磨罐中，将盛有混料的球磨罐置于球磨机上，进行球磨混料，球磨混料转速2100r/min，时间1h；
b、球磨后用400目筛网过筛，球磨、过筛重复进行，球磨后成钐钨铝合金混合细粉，混合细粉颗粒直径≤0.038mm；
c、按配比将钐钨铝合金粉、高密度聚乙烯、聚乙烯醇、铅砂、、聚乙烯蜡、偶联剂、氢氧化铝、碳纤维、2,6 二叔丁基对甲酚和油酸酰胺加入高混机中预混合；
d、对硬硼钙石和碳化硼粉末进行干燥处理；
e、将干燥后的硬硼钙石和碳化硼粉末与步骤b中的材料混合，然后利用双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒、干燥。
5.一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的辐射板，其特征在于：包括复合吸收层（6），所述复合吸收层（6）填充有所述复合颗粒材料，复合吸收层（6）的两侧分别设有第一铅层（1）和第二铅层（2），且所述第一铅层（1）设置在复合吸收层（6）靠近辐射源的一侧，所述第二铅层（2）靠近第一铅层（1）的一面设有反射层（4），所述反射层（4）包括若干个均匀分布的棱台，且所述棱台的下底面与第二铅层（2）固定连接。
6.根据权利要求5所述的高强度屏蔽中子伽玛辐射的辐射板，其特征在于：所述第一铅层（1）靠近第二铅层（2）的一面设有散射层，所述散射层为第三铅层（3），所述第三铅层（3）的密度小于第二铅层（2）的密度。
7.根据权利要求5所述的高强度屏蔽中子伽玛辐射的辐射板，其特征在于：所述第一铅层（1）、第二铅层（2）、复合吸收层（6）朝向反射层（4）的一侧均设有粘结层。
8.根据权利要求5所述的高强度屏蔽中子伽玛辐射的辐射板，其特征在于：所述粘结层为丙烯酸酯胶黏剂。
9.根据权利要求5所述的高强度屏蔽中子伽玛辐射的辐射板，其特征在于：所述棱台为三棱台（41），且所述三棱台（41）由铅块制成。
10.根据权利要求5所述的高强度屏蔽中子伽玛辐射的辐射板，其特征在于：所述第一铅层（1）和第二铅层（2）相互远离的一侧均设有负氧离子层（5）。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108648844A (zh) * 2018-05-17 2018-10-12 江苏中海华核电材料科技有限公司 一种新型乏燃料运输设备
CN109438897A (zh) * 2018-11-02 2019-03-08 四川大学 一种γ射线辐射防护复合材料及其制备方法
CN110003565A (zh) * 2019-01-24 2019-07-12 黄婷静 一种防辐射柔性化工纤维树脂及其制备方法
CN110774512A (zh) * 2019-10-10 2020-02-11 中广核研究院有限公司 一种高含钨量钨硼交联聚乙烯复合屏蔽体成型方法
CN112045184A (zh) * 2020-09-07 2020-12-08 成都赐进金属材料有限公司 一种抗辐射的不锈钢板材及其制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1089055A (zh) * 1992-12-26 1994-07-06 天津纺织工学院 中子和γ射线辐射屏蔽材料
CN1746217A (zh) * 2005-10-21 2006-03-15 北京市射线应用研究中心 一种铅硼聚乙烯复合屏蔽材料及其制备方法
CN202957049U (zh) * 2012-10-23 2013-05-29 中国辐射防护研究院 一种γ-中子混合场复合防护结构
CN105482225A (zh) * 2015-12-30 2016-04-13 上海师范大学 一种防核辐射稀土复合材料及其制备方法
CN206335911U (zh) * 2016-12-15 2017-07-18 广州硕朗钢结构制造有限公司 一种新型高强度复合板材
CN207619312U (zh) * 2017-10-27 2018-07-17 镇江奥特氟科技有限公司 一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的辐射板

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1089055A (zh) * 1992-12-26 1994-07-06 天津纺织工学院 中子和γ射线辐射屏蔽材料
CN1746217A (zh) * 2005-10-21 2006-03-15 北京市射线应用研究中心 一种铅硼聚乙烯复合屏蔽材料及其制备方法
CN202957049U (zh) * 2012-10-23 2013-05-29 中国辐射防护研究院 一种γ-中子混合场复合防护结构
CN105482225A (zh) * 2015-12-30 2016-04-13 上海师范大学 一种防核辐射稀土复合材料及其制备方法
CN206335911U (zh) * 2016-12-15 2017-07-18 广州硕朗钢结构制造有限公司 一种新型高强度复合板材
CN207619312U (zh) * 2017-10-27 2018-07-17 镇江奥特氟科技有限公司 一种高强度屏蔽中子伽玛辐射的辐射板

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
范深根: "《放射性物质的安全使用》", 28 February 1983, 原子能出版社 *
黄锐等: "《稀土在高分子工业中的应用》", 31 July 2009, 中国轻工业出版社 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108648844A (zh) * 2018-05-17 2018-10-12 江苏中海华核电材料科技有限公司 一种新型乏燃料运输设备
CN108648844B (zh) * 2018-05-17 2021-07-02 江苏中海华核环保有限公司 一种新型乏燃料运输设备
CN109438897A (zh) * 2018-11-02 2019-03-08 四川大学 一种γ射线辐射防护复合材料及其制备方法
CN110003565A (zh) * 2019-01-24 2019-07-12 黄婷静 一种防辐射柔性化工纤维树脂及其制备方法
CN110774512A (zh) * 2019-10-10 2020-02-11 中广核研究院有限公司 一种高含钨量钨硼交联聚乙烯复合屏蔽体成型方法
CN112045184A (zh) * 2020-09-07 2020-12-08 成都赐进金属材料有限公司 一种抗辐射的不锈钢板材及其制备方法和应用
CN112045184B (zh) * 2020-09-07 2022-06-21 成都赐进金属材料有限公司 一种抗辐射的不锈钢板材及其制备方法和应用

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