CN109712735A - 防电离辐射容器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防电离辐射容器，所述防电离辐射容器包括端盖和容器本体，所述端盖用于将所述容器本体密封，所述容器本体包括底壁和与所述底壁固定连接的侧壁，所述底壁和所述侧壁分别包括层叠板体，每个所述层叠板体包括从内至外依次叠加设置的内壁、中间结构和外壁，所述内壁为第一纤维树脂材料层，所述中间结构包括内至外交替叠加设置的第二纤维树脂材料层和金属层，所述外壁为第三纤维树脂材料层。本发明还公开了一种所述防电离辐射容器的制备方法。

Description

防电离辐射容器及其制备方法

技术领域

本发明涉及核电领域，特别是涉及一种防电离辐射容器及其制备方法。

背景技术

近年来，随着核电行业发展，核电站放射性废物的安全处置已成为公众极为关注的问题。实现放射性废物减量化处理、放射性流出物的深度净化以及安全处置将带来巨大的经济效益、社会效益和环境效益。对于核电站，放射性废水在放射性废物中所占比例很大，而放射性废液需要储存于储箱中，该类储箱除了必须满足通用性要求以外，还应达到很高的辐射屏蔽要求以保护操作人员安全和周边仪器设备的正常运行。对于放射性废水储存装置而言，更需要装置具有重量体积小、安装及使用简单、良好的可移动性和易维护性等特点。

核电技术产生的γ射线、中子辐射等均属于能量较高的电离辐射。目前，具有电离辐射屏蔽功能的传统废液储箱以金属(如：不锈钢等)、重金属(如：铅等)、混凝土材料为主。传统防电离辐射材料具有诸多缺点：金属、重金属、混凝土均具有密度高、质量大的特点，移动性差；对于强腐蚀性废液和沿海工作环境，金属材料易被腐蚀，导致性能降低、寿命缩短；生产制造过程能耗高、制造周期长等。这已不能满足现代核设备、核设施对容器的质量轻、体积小、环境友好、多功能等要求。因此，设计具有防电离辐射功能、轻质、高强、耐腐蚀的结构和功能一体化废液储箱具有重要意义和现实需求。

发明内容

基于此，有必要提供一种轻质、高强、耐腐蚀的防电离辐射容器及其制备方法。

一种防电离辐射容器，所述防电离辐射容器包括端盖和容器本体，所述端盖用于将所述容器本体密封，所述容器本体包括底壁和与所述底壁固定连接的侧壁，所述底壁和所述侧壁分别包括层叠板体，每个所述层叠板体包括从内至外依次叠加设置的内壁、中间结构和外壁，所述内壁为第一纤维树脂材料层，所述中间结构包括内至外交替叠加设置的第二纤维树脂材料层和金属层，所述外壁为第三纤维树脂材料层。

在其中一个实施例中，所述端盖包括所述层叠板体。

在其中一个实施例中，所述第一纤维树脂材料层和所述第三纤维树脂材料层分别包括树脂体系和无序或有序分布在所述树脂体系中的纤维，所述第一、第三纤维树脂材料层中的所述树脂体系相同或不同。

在其中一个实施例中，所述第二纤维树脂材料层包括树脂体系和与所述树脂体系混合的屏蔽填料，以及无序或有序分布在所述树脂体系和所述屏蔽填料中的纤维。

在其中一个实施例中，所述纤维包括碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维中的一种或多种，所述树脂包括环氧树脂、酚醛树脂和不饱和聚酯中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述屏蔽填料包括稀土氧化物、重金属及重金属化合物中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述屏蔽填料为粉体，包括三种粒径范围：微米级粒径1μm～20μm，亚微米级粒径500nm～700nm，纳米级粒径20nm～100nm。

在其中一个实施例中，所述金属层包括钨层和铅层中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述金属层的厚度为0.05mm～1mm。

在其中一个实施例中，所述容器本体的形状为一面开口的中空立方体结构，所述端盖用于密封所述开口。

在其中一个实施例中，多个所述层叠板体通过树脂连接形成所述容器本体。

在其中一个实施例中，所述防电离辐射容器包括角边密封结构，所述角边密封结构包裹在相邻的所述层叠板体的连接位置的外表面，所述角边密封结构的形状与所述连接位置的外表面的形状一致，所述连接位置为所述容器本体的角或边。

在其中一个实施例中，所述纤维在所述第一纤维树脂材料层、所述第二纤维树脂材料层和所述第三纤维树脂材料层中的排列状态为纤维丝束或者纤维织物。

一种所述的防电离辐射容器的制备方法，包括：

分别提供所述第一树脂体系的溶液、所述第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液以及第三树脂体系的溶液；

将所述第一树脂体系的溶液负载在第一纤维上得到第一纤维预浸料，将所述第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液负载在第二纤维上得到第二纤维预浸料，以及将第三树脂体系的溶液负载在第三纤维上得到第三纤维预浸料；

在底层铺叠所述第一纤维预浸料，然后在所述第一纤维预浸料上交替叠加所述第二纤维预浸料和所述金属层，在最顶层叠加所述第三纤维预浸料，形成预成型结构；

将所述预成型结构进行固化成型处理形成所述层叠板体；以及

将所述层叠板体组装形成所述防电离辐射容器。

在其中一个实施例中，将所述第一树脂体系的溶液、所述第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液以及第三树脂体系的溶液分别负载在所述第一、第二和第三纤维上的步骤包括：

将连续的纤维丝束通过装载有溶液的浸胶槽，使所述溶液浸润所述纤维丝束；以及

将所述浸润有所述溶液的所述纤维丝束按预定方式进行排布，得到纤维预浸料。

在其中一个实施例中，将所述第一树脂体系的溶液、所述第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液以及第三树脂体系的溶液分别负载在所述第一、第二和第三纤维上的步骤包括：

提供纤维织物；以及

将所述溶液涂覆在所述纤维织物上，或者将所述纤维织物浸泡在所述溶液后取出，使所述溶液浸润所述纤维织物的表面和内部孔隙。

在其中一个实施例中，所述组装的步骤包括：

在相邻的所述层叠板体之间的连接区域涂覆树脂体系溶液；

将多个所述层叠板体相互拼接；以及

将拼接的所述层叠板体之间的树脂固化。

在其中一个实施例中，还包括：

对所述屏蔽填料通过硅烷偶联剂进行改性处理的步骤；和/或

对所述金属层的表面进行机械打磨和/或酸处理从而表面改性的步骤。

本发明的所述容器包括层叠板体，所述层叠板体包括叠加设置的纤维树脂层和金属层，所述纤维树脂层密度低、易成型、强度高、耐腐蚀、抗辐射等优点，所述金属层的具有高能辐射屏蔽性能高、抗渗漏、易进行放射性物质清洗等优点。将纤维树脂层和金属层进行叠加，使得所述层叠板体能够屏蔽X射线、γ射线等电离辐射，并且同时具有轻质、高强、抗疲劳、耐腐蚀、耐压力的优点，实现结构和功能一体化的优势。与重金属、混凝土、钢、铁等传统的防电离辐射容器相比，可达到显著减重减容及多功能、长寿命效果，并减少了有毒物质和污染物的排放，降低了对环境和生态的不良影响。所述防电力辐射容器可作为放射性废水储箱使用。

附图说明

图1为本发明一实施例的容器本体的结构示意图；

图2为本发明一实施例的端盖的结构示意图；

图3为本发明一实施例的层叠板体的结构示意图；

图4为本发明一实施例的模压工艺的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的防电离辐射容器及其制备方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-3，本发明实施例提供一种防电离辐射容器，所述防电离辐射容器包括端盖100和容器本体200，所述端盖100用于将所述容器本体200密封，所述容器本体200包括底壁和与所述底壁固定连接的侧壁，所述底壁和所述侧壁分别包括层叠板体220，每个所述层叠板体220包括从内至外依次叠加设置的内壁、中间结构和外壁，所述内壁为第一纤维树脂材料层222，所述中间结构包括内至外交替叠加设置的第二纤维树脂材料层224和金属层226，所述外壁为第三纤维树脂材料层228。

本发明实施例的所述容器的结构包括层叠板体220，每个所述层叠板体220包括叠加设置的纤维树脂层和金属层226，所述纤维树脂层密度低、易成型、强度高、耐腐蚀、抗辐射等优点，所述金属层226的具有高能辐射屏蔽性能高、抗渗漏、易进行放射性物质清洗等优点。将纤维树脂层和金属层226进行叠加，使得所述层叠板体220能够屏蔽X射线、γ射线等电离辐射，并且同时具有轻质、高强、抗疲劳、耐腐蚀、耐压力的优点，实现结构和功能一体化的优势。与重金属、混凝土、钢、铁等传统的防电离辐射容器相比，可达到显著减重减容及多功能、长寿命效果，并减少了有毒物质和污染物的排放，降低了对环境和生态的不良影响。所述防电离辐射容器可作为放射性废水储箱使用。

所述层叠板体220的内壁可以为所述防电离辐射容器的内壁，所述层叠板体220的外壁可以为所述防电离辐射容器的外壁。在一实施例中，所述端盖100可以包括端盖本体110和把手120。所述端盖本体110可以为平板结构，所述平板结构可以包括所述层叠板体220。所述平板结构可以为矩形平板。所述把手120可以为至少两个，所述两个把手120可以对称设置。所述把手120的材料可选自铝合金、不锈钢等金属材料，或热塑性纤维复合材料、热固性纤维复合材料等纤维复合材料。在满足承载要求的情况下，优选具有轻质、高强特点的复合材料。所述把手120和所述端盖本体110可以通过固化树脂体系连接。

所述容器本体200可以为中空筒状结构，优选为一面开口的中空立方体结构，如正方体或长方体。所述侧壁可以通过多个所述层叠板体220拼接形成环形结构，另一所述层叠板体220作为所述底壁，所述环形结构与另一所述层叠板体220拼接形成所述一面开口的中空立方体结构。所述拼接方法可以为树脂作为粘结剂，加热固化所述树脂进行连接。所述容器本体200的侧壁可以开设有进液孔202和出液孔204，所述进液孔202和出液孔204可以开设在同一个所述层叠板体220上。所述进液孔202可以开设在所述出液口的上方。所述防电离辐射容器可以包括滚动轮300，所述滚动轮300设置在所述容器本体200的底部，所述滚动轮300可以设置多个，优选为4个，所述4个滚动轮300设置在容器本体200的底部的4个角的位置。所述滚动轮300与所述容器本体200可以通过螺栓连接。

优选的，所述防电离辐射容器可以包括角边密封结构400，所述角边密封结构400包裹在两个相邻的所述层叠板体220的连接位置的外表面，用于保护容器本体200的连接位置不易磨损并且保证连接处的密封性。所述角边密封结构400的形状与所述连接位置的外表面的形状一致，例如可以为具有一定夹角的折板形，所述连接位置可以为所述容器本体200的角或边。所述角边密封结构400的材料可以为角铝或者其他加固材料。所述角边密封结构400与所述容器本体200可以通过固化的树脂体系连接。所述角边密封结构的延伸宽度可以为20mm～100mm，厚度可以为1mm～5mm。在承力要求不高的情况下，优选较小的延伸宽度和厚度值。

在一实施例中，所述第一纤维树脂材料层222可以包括第一树脂体系和无序或有序分布在所述第一树脂体系中的纤维，所述第一树脂体系的组分可以包括树脂，更优选的，还包括固化剂。所述树脂体系作为粘结剂，将使所述纤维树脂材料层与其他层连接。所述第一纤维树脂材料层222作为内壁，主要功能是防腐蚀，因此所述第一树脂体系中的树脂可以选择固化后具有较好耐腐蚀性，优选是耐放射性废水的树脂。

在一实施例中，所述第三纤维树脂材料层228可以包括第三树脂体系和无序或有序分布在所述第三树脂体系中的纤维。所述第三树脂体系可以包括树脂，优选为还包括固化剂。所述第三树脂体系可以与所述第一树脂体系相同或不同。所述第一纤维树脂材料层222和所述第三纤维树脂材料层228可以相同或不同。所述第三纤维树脂材料层228作为外壁，主要功能是对中间结构进行安全防护，满足容器的承力要求，因此所述第三树脂体系中的树脂可以选择固化后具有较好耐磨性及机械强度的树脂。

在一实施例中，所述第二纤维树脂材料层224可以包括第二树脂体系和与所述树脂体系混合的屏蔽填料，以及无序或有序分布在所述第二树脂体系和所述屏蔽填料中的纤维。所述第二树脂体系可以包括树脂，优选为还包括固化剂。所述第二树脂体系可以与所述第一、第三树脂体系相同或不同。所述第二纤维树脂材料层224优选为包括所述屏蔽填料，所述第一、第三纤维树脂材料层222、228优选为不包括所述屏蔽填料，从而能够使得所述内壁和外壁具有更高的机械强度。

所述纤维在所述第一纤维树脂材料层222、所述第二纤维树脂材料层224和所述第三纤维树脂材料层228中的排列状态可以为纤维丝束或者纤维织物，所述树脂体系渗透在多个所述纤维丝束之间或者渗透在所述纤维织物的内部孔隙和表面。所述纤维丝束可以为并列排列或者交叉排列。所述纤维在所述第一纤维树脂材料层222、所述第二纤维树脂材料层224和所述第三纤维树脂材料层228中的排列状态可以相同或不同。

在一实施例中，所述纤维在所述第一纤维树脂材料层222、所述第二纤维树脂材料层224和所述第三纤维树脂材料层228中的所述纤维可包括有机纤维、无机纤维，还可进一步包括金属丝，所述有机、无机纤维可以包括碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维中的一种或多种。所述纤维直径可以为5μm～15μm。

所述第一、第二和第三树脂体系中的树脂可以为热固性树脂，包括环氧树脂、酚醛树脂和不饱和聚酯中的一种或多种。所述环氧树脂可以包括主链含苯环结构的缩水甘油醚类环氧树脂、主链含苯环结构的缩水甘油酯类环氧树脂和主链含苯环结构的缩水甘油胺类环氧树脂中的一种或几种。所述固化剂根据所述树脂的种类选择，用于使所述树脂固化，可以包括多元脂肪胺类、多元芳香胺类、酸酐类、离子型类和双氰胺类固化剂中的一种或多种。在一实施例中，所述第一、第二和第三树脂体系还可以包括触变剂，所述触变剂可以为白炭黑。所述触变剂可以调节所述树脂体系的粘度。使所述树脂固化的条件可以为加热固化或光照固化，优选为加热固化。

在一实施例中，所述第二纤维树脂材料层224中的所述屏蔽填料可以包括稀土氧化物、重金属及重金属化合物中的一种或多种。所述稀土氧化物中的稀土元素可以选自锕系和镧系元素中的至少一种，如元素镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪等。所述重金属和/或所述重金属化合物中的金属可以包含钨和铅中的一种或多种。优选的，所述稀土氧化物、重金属及重金属化合物均包含三种粒径范围，微米级粒径1μm～20μm，亚微米级粒径500nm～700nm和纳米级粒径20nm～100nm。通过设置多级别尺寸的粒径，提高所述屏蔽填料的防电离辐射性能和提高所述树脂体系的机械强度。

在一实施例中，所述金属层226可以包括钨层和铅层中的一种或多种。

在一实施例中，所述金属层226的厚度可以为0.05mm～1mm。所述第一、第二及第三纤维树脂层222、224、228的厚度可以根据所述容器的防腐性和屏蔽性要求进行确定。

本发明实施例还提供一种所述防电离辐射容器的制备方法，包括：

S10，分别提供所述第一树脂体系的溶液、所述第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液以及第三树脂体系的溶液；

S20，将所述第一树脂体系的溶液负载在第一纤维上得到第一纤维预浸料，将所述第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液负载在第二纤维上得到第二纤维预浸料，以及将第三树脂体系的溶液负载在第三纤维上得到第三纤维预浸料；

S30，在底层铺叠所述第一纤维预浸料，然后在所述第一纤维预浸料上交替叠加所述第二纤维预浸料和所述金属层226，在最顶层叠加所述第三纤维预浸料，形成预成型结构；

S40，将所述预成型结构进行固化成型处理形成所述层叠板体220；以及

S50，将所述层叠板体220组装形成所述防电离辐射容器。

在步骤S10中，所述树脂体系的溶液包括所述树脂体系和溶剂，所述溶剂可以为乙醇、甲苯、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂，优选为挥发性高的有机溶剂。所述溶剂可以根据所述树脂的种类进行确定。

在一实施例中，所述提供所述树脂体系的溶液的步骤包括：将所述树脂体系的组分进行混合形成混合体系。优选的，所述混合步骤包括对所述混合体系进行抽真空处理以除去混合体中的气泡。

优选的，还包括：在所述混合之前对所述屏蔽填料进行改性处理，所述改性处理包括：将偶联剂和所述屏蔽填料溶解于所述溶剂中并在温度为10℃～40℃的条件下进行搅拌，使所述屏蔽填料活化；将所述活化产物在40℃～80℃下减压蒸馏，去除所述溶剂；以及将去除所述溶剂的所述屏蔽填料进行球磨，得到改性屏蔽填料。所述屏蔽填料、所述溶剂和所述偶联剂的质量比可以为(20～100)：(15～100)：(1～5)。所述偶联剂可以选自硅烷偶联剂。

在步骤S20中，所述纤维可以为所述纤维丝束或者所述纤维织物。

在一实施例中，将所述第一树脂体系的溶液、所述第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液以及第三树脂体系的溶液分别负载在第一、第二和第三纤维上的步骤可以包括：

将连续的纤维丝束通过装载有溶液的浸胶槽，使所述溶液浸润所述纤维丝束；以及

将所述浸润有所述溶液的所述纤维丝束按预定方式进行排布，得到纤维预浸料。所述预定的排布方式可以为将浸润有所述溶液的所述纤维丝束单向排布，沿不同方向交叉排布，或者以中心为原点盘绕。

在另一实施例中，将所述第一树脂体系的溶液、所述第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液以及第三树脂体系的溶液分别负载在所述第一、第二和第三纤维上的步骤可以包括：

提供纤维织物；以及

将所述溶液涂覆在所述纤维织物上，或者将所述纤维织物浸泡在所述溶液后取出，使所述溶液浸润所述纤维织物的表面和内部孔隙。

所述纤维织物为片状，可以由纤维丝束编织得到。在步骤S30中，所述第二纤维预浸料及所述金属层226的叠加厚度和层数可以根据所述容器的性能要求进行确定。

优选的，在所述叠加之前，还包括对所述金属层226进行表面改性的步骤。所述对所述金属层226进行表面改性的步骤可以包括对所述金属层226进行打磨的步骤和/或对所述金属层226进行酸处理的步骤。通过对所述金属层226进行改性提高所述金属层226与所述纤维树脂材料层的结合牢固性。

在步骤S40中，所述固化成型的方法可以包括烘干成型、真空压力成型、热压机成型和模压成型中的一种或多种。

在一实施例中，所述固化成型处理的步骤可以包括：

将所述预成型结构用模具固定；以及加热加压进行固化。固化过程中的加热温度和升温速度和保温时间等条件由树脂体系的组分决定。所述模具优选为两个热压板，所述预成型结构夹在所述两个热压板之间。

在一实施例中，所述固化过程包括：

从第一温度升温至第二温度，在所述第二温度保温第一保温时间，对所述固化成型体系抽真空；从所述第二温度升温至第三温度，在所述第三温度保温第二保温时间，对所述固化成型体系施加压力；从所述第三温度冷却降温至第四温度，卸载所述压力；从所述第四温度冷却降温至第五温度；以及将所述模具去除；

其中，所述第一温度优选为20℃～30℃，所述第二温度优选为110℃～130℃，所述第三温度优选为160℃～180℃，所述第四温度优选为40℃～60℃，所述第五温度优选为20℃～30℃。所述第一保温时间优选为2h～4h，所述第二保温时间优选为1h～3h。所述压力优选为0.1Mpa～0.5Mpa。

在一实施例中，在所述固化成型处理之后，还包括对所述固化成型后的结构进行面光洁度处理和切削加工的步骤，从而得到形状规整且表面光滑的层叠板体220。所述层叠板体的形状优选为矩形，例如长方形或正方形。

在一实施例中，所述步骤S20和S30可以用步骤S20’代替。步骤S20’可以包括：将纤维织物与金属层226在模具中交替铺叠形成预叠加结构，采用液体成型工艺对所述预叠加结构灌注所述第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液，形成所述预成型结构。所述预叠加结构的底层和顶层可以铺叠所述第一树脂体系的溶液和所述第三树脂体系的溶液。

在得到所述层叠板体220后，可以在一个层叠板体220上机械开孔，形成进液孔202和出液孔204。

在步骤S50中，所述容器本体200可以通过将多个平板结构的所述层叠板体220通过树脂体系连接形成上端开口。

在一实施例中，所述容器本体200的组装的步骤包括：

S52，在相邻的所述层叠板体之间的连接区域涂覆树脂体系溶液；

S54，将多个所述层叠板体220相互拼接；以及

S56，将拼接的所述层叠板体220之间的树脂固化。

在步骤S50中使用的所述树脂体系溶液中不含有屏蔽填料和触变剂，可以只包括树脂、固化剂和溶剂，优选可以选自所述第一或第三树脂体系的溶液。步骤S56可以是将拼接后的层叠板体220共同放入烘箱中加热，使所述树脂固化。

在一实施例中，所述容器本体200的组装的步骤还可以包括：

S53，在相邻的所述层叠板体220的连接位置的外表面涂覆所述树脂体系溶液；

S55，将角边密封结构400包裹在两个相邻的所述层叠板体220的连接位置的外表面；以及

S57，将所述角边密封结构400与所述层叠板体220之间的树脂固化。

所述连接位置例如为所述容器本体200的角或边。所述步骤S56和S57可同时进行。

所述端盖100可单独制造，与所述容器本体200的开口形状相适应，能够将所述容器本体200的所述开口密封即可。

实施例1

(1)金属层226的表面改性：取厚度0.1mm薄钨片，用砂纸打磨钨片表面，以提高其表面粗糙度。将打磨后的钨片放置在盛有浓硫酸的烧杯中浸泡30min酸蚀，然后用清水冲洗钨片表面3min，置于烘箱中80℃烘干1h左右，得到表面改性的钨片。

(2)屏蔽填料的表面改性：以重量份计，称取100份稀土氧化物、100份的溶剂和5份硅烷偶联剂，所述溶剂为丙酮和醇类有机溶剂中的一种或几种；常温条件下，采用机械搅拌方式将上述材料进行均匀混合得到屏蔽填料混合液；将屏蔽填料混合液在80℃下减压蒸馏，去除有溶剂，并采用球磨机球磨，得到表面改性的屏蔽填料。

(3)树脂体系的溶液的制备：按照环氧树脂与固化剂的质量份数之比为100:80混合于溶剂中得到第一树脂体系的溶液；按照屏蔽填料和(环氧树脂与固化剂)的质量比为1:5混合于溶剂中得到第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液，并根据树脂粘度的具体情况确定添加触变剂的质量。第三树脂体系的溶液与第一树脂体系的溶液的组分相同。机械搅拌混合均匀后，抽真空处理1h以除去树脂体系的溶液中的空气。

(4)制备纤维预浸料：将连续纤维丝束按照一定的牵引速度通过装载有第一树脂体系的溶液、第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液或第三树脂体系的溶液的浸胶槽得到第一纤维预浸料、第二纤维预浸料和第三纤维预浸料。浸胶槽中配备超声装置用于分散屏蔽填料，使含有屏蔽填料的树脂能够充分浸润连续纤维丝束，然后在排布机上将充分浸润的连续纤维丝束进行均匀排布，最终得到单向纤维预浸料；

(5)叠加和固化：根据具体的设计要求确定钨片与纤维预浸料铺层方案，底层首先铺叠一层或多层的第一纤维预浸料作为内壁预浸料，然后按照对称角度铺叠交替铺叠第二纤维预浸料和钨片，钨片用量多少根据屏蔽要求来确定。最后铺叠一层或多层第三纤维预浸料作为外壁预浸料。通过形成预成型结构510。请参阅图4，预成型结构510准备好之后，采用模压工艺成型固化。所述模压工艺为在所述预成型结构510的两侧依次叠加有孔隔离膜520、吸胶布530、无孔隔离膜540和模具550；具体固化成型制度为：从室温升温至120℃，保温3h，施加0.1MPa外压；然后从120℃升温到170℃，保温2h，施加0.5MPa外压；最后冷却降温到50℃后卸压，继续冷却到常温后脱除模具550，并对固化成型后的结构进行表面光洁度处理和切削加工，获得长方形层叠板体220。

(6)端盖100组装：取步骤(5)中的长方形层叠板体220，将把手120对称安装于层叠板体220上部，把手120与层叠板体220连接采用第一树脂体系的溶液进行胶接的紧固方式。然后在烘箱中升温固化，固化温度制度与步骤(5)中相同，固化后得到端盖100。

(7)容器本体200组装：取步骤(5)中的长方形层叠板体220，首先层叠板体220边角拼接处涂覆第一树脂体系的溶液作为胶液；将长方形层叠板体220拼接为一面开口的长方体结构的容器本体200。长方体棱边包覆薄角铝，角铝与容器本体200接触部位涂覆第一树脂体系的溶液作为胶液进行组装；采用烘箱固化工艺固化，固化温度制度与步骤(5)中相同。固化后容器本体200底部四角安装滚动轮300，滚动轮300与容器本体200采用胶接方式连接；于容器本体200一面侧壁上下两端分别钻孔，上部为进液孔202，下部为出液孔204，最终制得所述防电离辐射容器。

实施例2

与实施例1的步骤(1)-(3)、(5)-(7)的步骤相同，不同之处在于步骤(4)为：

(4)制备纤维预浸料：首先裁剪一定尺寸的平纹的玄武岩纤维织物，分别将第一树脂体系的溶液、第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液或第三树脂体系的溶液分别均匀涂刷在纤维织物上，将纤维织物完全浸润得到第一纤维预浸料、第二纤维预浸料和第三纤维预浸料。用刷子涂刷并挤压纤维织物，使其均匀浸润并排出气泡。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (18)

1.一种防电离辐射容器，其特征在于，所述防电离辐射容器包括端盖和容器本体，所述端盖用于将所述容器本体密封，所述容器本体包括底壁和与所述底壁固定连接的侧壁，所述底壁和所述侧壁分别包括层叠板体，每个所述层叠板体包括从内至外依次叠加设置的内壁、中间结构和外壁，所述内壁为第一纤维树脂材料层，所述中间结构包括内至外交替叠加设置的第二纤维树脂材料层和金属层，所述外壁为第三纤维树脂材料层。

2.根据权利要求1所述的防电离辐射容器，其特征在于，所述端盖包括所述层叠板体。

3.根据权利要求1所述的防电离辐射容器，其特征在于，所述第一纤维树脂材料层和所述第三纤维树脂材料层分别包括树脂体系和无序或有序分布在所述树脂体系中的纤维，所述第一、第三纤维树脂材料层中的所述树脂体系相同或不同。

4.根据权利要求1所述的防电离辐射容器，其特征在于，所述第二纤维树脂材料层包括树脂体系和与所述树脂体系混合的屏蔽填料，以及无序或有序分布在所述树脂体系和所述屏蔽填料中的纤维。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的防电离辐射容器，其特征在于，所述纤维包括碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维中的一种或多种，所述树脂包括环氧树脂、酚醛树脂和不饱和聚酯中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的防电离辐射容器，其特征在于，所述屏蔽填料包括稀土氧化物、重金属及重金属化合物中的一种或多种。

7.根据权利要求4所述的防电离辐射容器，其特征在于，所述屏蔽填料为粉体，包括三种粒径范围：微米级粒径1μm～20μm，亚微米级粒径500nm～700nm，纳米级粒径20nm～100nm。

8.根据权利要求1所述的防电离辐射容器，其特征在于，所述金属层包括钨层和铅层中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的防电离辐射容器，其特征在于，所述金属层的厚度为0.05mm～1mm。

10.根据权利要求1所述的防电离辐射容器，其特征在于，所述容器本体的形状为一面开口的中空立方体结构，所述端盖用于密封所述开口。

11.根据权利要求1所述的防电离辐射容器，其特征在于，多个所述层叠板体通过树脂连接形成所述容器本体。

12.根据权利要求1所述的防电离辐射容器，其特征在于，所述防电离辐射容器包括角边密封结构，所述角边密封结构包裹在相邻的所述层叠板体的连接位置的外表面，所述角边密封结构的形状与所述连接位置的外表面的形状一致，所述连接位置为所述容器本体的角或边。

13.根据权利要求1所述的防电离辐射容器，其特征在于，所述纤维在所述第一纤维树脂材料层、所述第二纤维树脂材料层和所述第三纤维树脂材料层中的排列状态为纤维丝束或者纤维织物。

14.一种根据权利要求1-13任一项所述的防电离辐射容器的制备方法，包括：

分别提供所述第一树脂体系的溶液、所述第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液以及第三树脂体系的溶液；

将所述第一树脂体系的溶液负载在第一纤维上得到第一纤维预浸料，将所述第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液负载在第二纤维上得到第二纤维预浸料，以及将第三树脂体系的溶液负载在第三纤维上得到第三纤维预浸料；

在底层铺叠所述第一纤维预浸料，然后在所述第一纤维预浸料上交替叠加所述第二纤维预浸料和所述金属层，在最顶层叠加所述第三纤维预浸料，形成预成型结构；

将所述预成型结构进行固化成型处理形成所述层叠板体；以及

将所述层叠板体组装形成所述防电离辐射容器。

15.根据权利要求14所述的防电离辐射容器的制备方法，其特征在于，将所述第一树脂体系的溶液、所述第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液以及第三树脂体系的溶液分别负载在所述第一、第二和第三纤维上的步骤包括：

将连续的纤维丝束通过装载有溶液的浸胶槽，使所述溶液浸润所述纤维丝束；以及

将所述浸润有所述溶液的所述纤维丝束按预定方式进行排布，得到纤维预浸料。

16.根据权利要求14所述的防电离辐射容器的制备方法，其特征在于，将所述第一树脂体系的溶液、所述第二树脂体系和屏蔽填料混合溶液以及第三树脂体系的溶液分别负载在所述第一、第二和第三纤维上的步骤包括：

提供纤维织物；以及

将所述溶液涂覆在所述纤维织物上，或者将所述纤维织物浸泡在所述溶液后取出，使所述溶液浸润所述纤维织物的表面和内部孔隙。

17.根据权利要求14所述的防电离辐射容器的制备方法，其特征在于，所述组装的步骤包括：

在相邻的所述层叠板体之间的连接区域涂覆树脂体系溶液；

将多个所述层叠板体相互拼接；以及

将拼接的所述层叠板体之间的树脂固化。

18.根据权利要求14所述的防电离辐射容器的制备方法，其特征在于，还包括：

对所述屏蔽填料通过硅烷偶联剂进行改性处理的步骤；和/或

对所述金属层的表面进行机械打磨和/或酸处理从而表面改性的步骤。