CN112017802A - 一种射线辐射与中子辐射防护材料及其制备方法 - Google Patents

一种射线辐射与中子辐射防护材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及防辐射材料技术领域，且公开了一种射线辐射与中子辐射防护材料，包括合成聚酯20‑30份、钡粉5‑8份、硼酸铋4‑6份、钨矿粉4‑8份、硫酸钡2‑4份、树脂10‑16份、钨矿粉8‑10份、轻元素材料4‑8份、含锂材料2‑4份、硼酸4‑6份、改性硅橡胶6‑10份和粘连剂3‑5份，通过设置钡粉、钨矿粉和铅粉重元素，可以对射线辐射与中子辐射中快分子进行减速，再通过设置轻元素材料和含锂材料，可以很好的对慢中子进行吸收，达到良好的中子防护效果，使其具有良好的对射线辐射与中子辐射的防护效果，使其具有非常好的耐辐射性能。

Description

一种射线辐射与中子辐射防护材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防辐射材料技术领域，具体为一种射线辐射与中子辐射防护材料及其制备方法。
背景技术
X射线是高速电子打到固体上产生的一种光子流，通常X射线是由射线装置产生的，有些产生电子束的装置也产生一定的X射线，X射线包括轫致辐射和标识辐射，中子主要由核反应产生，其质量略大于质子的质量，中子不带电，自由中子是稳定的，它的半衰期大约为11.0分，发生β－衰变，最大能量为0.785MeV。使用放射源和一定的靶物质，借助于(a，n)或(r，n)反应，或在加速器中用高能粒子打击靶物质，或在反应堆中裂变物质的裂变和某些超铀元素的自发裂变都可产生中子。
大部分人们一般对射线辐射与中子辐射的防护意识较弱，射线与中子辐射防护对人们的安全起到了至关作用，在一些辐射高的地方人们一般都会穿戴防护服，但是单一的防护效果会有很大的局限性，不能同时满足种射线辐射与中子辐射额防护，所以我们提出了一种射线辐射与中子辐射防护材料及其制备方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种射线辐射与中子辐射防护材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种射线辐射与中子辐射防护材料，包括合成聚酯20-30份、钡粉5-8份、硼酸铋4-6份、钨矿粉4-8份、硫酸钡2-4份、树脂10-16份、钨矿粉8-10份、轻元素材料4-8份、含锂材料2-4份、硼酸4-6份、改性硅橡胶6-10份和粘连剂3-5份。
优选的，所述轻元素材料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚酯中的一种或多种。
优选的，所述含锂材料为氟化锂、溴化锂和氢氧化锂中的一种或多种。
一种射线辐射与中子辐射防护材料制备方法，包括以下步骤：
S1、将合成聚酯干燥后熔融，挤压后送入纺丝箱体，得到聚酯短丝，
S2、将硼酸铋、硫酸钡和改性硅橡胶使用研磨机研磨混合20-30min，
S3、将轻元素材料、含锂材料和硼酸使用研磨机研磨混合10-20min，
S4、将S3和S4的到的两种混合粉末加入钡粉、钨矿粉、铅粉和树脂后进行热压烧结，
S5、待S5中混合物质降至常温后切片并粉碎，得到防辐射粉末，
S6、将聚酯短丝与防辐射粉末加入粘连剂混合后搅拌30-50min，
S7、将S6中混合物质制成纤维丝条，
S8、将纤维丝条经集束、拉伸、卷曲、热定形、切断等工序得到成品。
优选的，所述合成聚酯为苯二甲酸和乙二醇在280-290℃和真空条件下缩聚制成，所述S1中合成聚酯干燥后含水率小于0.01％。
优选的，所述S4中热压烧结的温度为1200-1400℃。
与现有技术相比，本发明提供了一种射线辐射与中子辐射防护材料及其制备方法，具备以下有益效果：
1、该射线辐射与中子辐射防护材料及其制备方法，通过设置钡粉、钨矿粉和铅粉重元素，可以对射线辐射与中子辐射中快分子进行减速，再通过设置轻元素材料和含锂材料，可以很好的对慢中子进行吸收，两者相互配合下，将快中子慢化材料和慢中子吸收物质微粉混合后，在纺丝过程中添加纺制的防中子辐射纤维或无纺布或以后整理的方式与织物混合，得到性能优良的中低能中子屏蔽材料，再通过合理的服装结构设计，才能达到良好的中子防护效果，使其具有良好的对射线辐射与中子辐射的防护效果，使其具有非常好的耐辐射性能。
具体实施方式
实施例一：
一种射线辐射与中子辐射防护材料，包括合成聚酯20份、钡粉5份、硼酸铋4份、钨矿粉4份、硫酸钡2份、树脂10份、钨矿粉8份、轻元素材料4份、含锂材料2份、硼酸4份、改性硅橡胶6份和粘连剂3份，轻元素材料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚酯，含锂材料为氟化锂、溴化锂和氢氧化锂。
一种射线辐射与中子辐射防护材料制备方法，包括以下步骤：
S1、将合成聚酯干燥后熔融，挤压后送入纺丝箱体，得到聚酯短丝，合成聚酯为苯二甲酸和乙二醇在280℃和真空条件下缩聚制成，合成聚酯干燥后含水率小于0.01％。
S2、将硼酸铋、硫酸钡和改性硅橡胶使用研磨机研磨混合20min。
S3、将聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、氟化锂、溴化锂、氢氧化锂和硼酸使用研磨机研磨混合10min。
S4、将S3和S4的到的两种混合粉末加入钡粉、钨矿粉、铅粉和树脂后进行热压烧结，热压烧结的温度为1200℃。
S5、待S5中混合物质降至常温后切片并粉碎，得到防辐射粉末。
S6、将聚酯短丝与防辐射粉末加入粘连剂混合后搅拌30min。
S7、将S6中混合物质制成纤维丝条。
S8、将纤维丝条经集束、拉伸、卷曲、热定形、切断等工序得到成品。
实施例二：
一种射线辐射与中子辐射防护材料，包括合成聚酯22份、钡粉6份、硼酸铋5份、钨矿粉5份、硫酸钡2份、树脂12份、钨矿粉8份、轻元素材料5份、含锂材料3份、硼酸4份、改性硅橡胶6份和粘连剂3份，轻元素材料为聚乙烯和聚丙烯，含锂材料为氟化锂和溴化锂。
一种射线辐射与中子辐射防护材料制备方法，包括以下步骤：
S1、将合成聚酯干燥后熔融，挤压后送入纺丝箱体，得到聚酯短丝，合成聚酯为苯二甲酸和乙二醇在280℃和真空条件下缩聚制成，合成聚酯干燥后含水率小于0.01％。
S2、将硼酸铋、硫酸钡和改性硅橡胶使用研磨机研磨混合22min。
S3、将聚乙烯、聚丙烯、氟化锂、溴化锂和硼酸使用研磨机研磨混合12min。
S4、将S3和S4的到的两种混合粉末加入钡粉、钨矿粉、铅粉和树脂后进行热压烧结，热压烧结的温度为1250℃。
S5、待S5中混合物质降至常温后切片并粉碎，得到防辐射粉末。
S6、将聚酯短丝与防辐射粉末加入粘连剂混合后搅拌32min。
S7、将S6中混合物质制成纤维丝条。
S8、将纤维丝条经集束、拉伸、卷曲、热定形、切断等工序得到成品。
实施例三：
一种射线辐射与中子辐射防护材料，包括合成聚酯25份、钡粉6份、硼酸铋5份、钨矿粉5份、硫酸钡3份、树脂12份、钨矿粉8份、轻元素材料5份、含锂材料2份、硼酸4份、改性硅橡胶7份和粘连剂4份，轻元素材料为聚乙烯、和聚酯，含锂材料为氟化锂和氢氧化锂。
一种射线辐射与中子辐射防护材料制备方法，包括以下步骤：
S1、将合成聚酯干燥后熔融，挤压后送入纺丝箱体，得到聚酯短丝，合成聚酯为苯二甲酸和乙二醇在285℃和真空条件下缩聚制成，合成聚酯干燥后含水率小于0.01％。
S2、将硼酸铋、硫酸钡和改性硅橡胶使用研磨机研磨混合24min。
S3、将聚乙烯、聚酯、氟化锂、氢氧化锂和硼酸使用研磨机研磨混合15min。
S4、将S3和S4的到的两种混合粉末加入钡粉、钨矿粉、铅粉和树脂后进行热压烧结，热压烧结的温度为1300℃。
S5、待S5中混合物质降至常温后切片并粉碎，得到防辐射粉末。
S6、将聚酯短丝与防辐射粉末加入粘连剂混合后搅拌35min。
S7、将S6中混合物质制成纤维丝条。
S8、将纤维丝条经集束、拉伸、卷曲、热定形、切断等工序得到成品。
实施例四：
一种射线辐射与中子辐射防护材料，包括合成聚酯28份、钡粉7份、硼酸铋5份、钨矿粉7份、硫酸钡4份、树脂14份、钨矿粉9份、轻元素材料7份、含锂材料4份、硼酸5份、改性硅橡胶9份和粘连剂4份，轻元素材料为聚乙烯，含锂材料为氟化锂。
一种射线辐射与中子辐射防护材料制备方法，包括以下步骤：
S1、将合成聚酯干燥后熔融，挤压后送入纺丝箱体，得到聚酯短丝，合成聚酯为苯二甲酸和乙二醇在288℃和真空条件下缩聚制成，合成聚酯干燥后含水率小于0.01％。
S2、将硼酸铋、硫酸钡和改性硅橡胶使用研磨机研磨混合28min。
S3、将聚乙烯、氟化锂和硼酸使用研磨机研磨混合18min。
S4、将S3和S4的到的两种混合粉末加入钡粉、钨矿粉、铅粉和树脂后进行热压烧结，热压烧结的温度为1350℃。
S5、待S5中混合物质降至常温后切片并粉碎，得到防辐射粉末。
S6、将聚酯短丝与防辐射粉末加入粘连剂混合后搅拌45min。
S7、将S6中混合物质制成纤维丝条。
S8、将纤维丝条经集束、拉伸、卷曲、热定形、切断等工序得到成品。
实施例五：
一种射线辐射与中子辐射防护材料，包括合成聚酯29份、钡粉7份、硼酸铋6份、钨矿粉8份、硫酸钡3份、树脂16份、钨矿粉10份、轻元素材料8份、含锂材料4份、硼酸5份、改性硅橡胶10份和粘连剂5份，轻元素材料为聚酯，含锂材料为氢氧化锂。
一种射线辐射与中子辐射防护材料制备方法，包括以下步骤：
S1、将合成聚酯干燥后熔融，挤压后送入纺丝箱体，得到聚酯短丝，合成聚酯为苯二甲酸和乙二醇在290℃和真空条件下缩聚制成，合成聚酯干燥后含水率小于0.01％。
S2、将硼酸铋、硫酸钡和改性硅橡胶使用研磨机研磨混合28min。
S3、将聚酯、氢氧化锂和硼酸使用研磨机研磨混合18min。
S4、将S3和S4的到的两种混合粉末加入钡粉、钨矿粉、铅粉和树脂后进行热压烧结，热压烧结的温度为1360℃。
S5、待S5中混合物质降至常温后切片并粉碎，得到防辐射粉末。
S6、将聚酯短丝与防辐射粉末加入粘连剂混合后搅拌50min。
S7、将S6中混合物质制成纤维丝条。
S8、将纤维丝条经集束、拉伸、卷曲、热定形、切断等工序得到成品。
实施例六：
一种射线辐射与中子辐射防护材料，包括合成聚酯29份、钡粉7份、硼酸铋5份、钨矿粉8份、硫酸钡4份、树脂16份、钨矿粉10份、轻元素材料8份、含锂材料4份、硼酸5份、改性硅橡胶9份和粘连剂4份，轻元素材料为聚酯，含锂材料为氢氧化锂。
一种射线辐射与中子辐射防护材料制备方法，包括以下步骤：
S1、将合成聚酯干燥后熔融，挤压后送入纺丝箱体，得到聚酯短丝，合成聚酯为苯二甲酸和乙二醇在285℃和真空条件下缩聚制成，合成聚酯干燥后含水率小于0.01％。
S2、将硼酸铋、硫酸钡和改性硅橡胶使用研磨机研磨混合30min。
S3、将聚酯、氢氧化锂和硼酸使用研磨机研磨混合20min。
S4、将S3和S4的到的两种混合粉末加入钡粉、钨矿粉、铅粉和树脂后进行热压烧结，热压烧结的温度为1390℃。
S5、待S5中混合物质降至常温后切片并粉碎，得到防辐射粉末。
S6、将聚酯短丝与防辐射粉末加入粘连剂混合后搅拌45min。
S7、将S6中混合物质制成纤维丝条。
S8、将纤维丝条经集束、拉伸、卷曲、热定形、切断等工序得到成品。
实施例七：
一种射线辐射与中子辐射防护材料，包括合成聚酯30份、钡粉8份、硼酸铋6份、钨矿粉8份、硫酸钡4份、树脂16份、钨矿粉10份、轻元素材料8份、含锂材料4份、硼酸6份、改性硅橡胶10份和粘连剂5份，轻元素材料为聚酯，含锂材料为氢氧化锂。
一种射线辐射与中子辐射防护材料制备方法，包括以下步骤：
S1、将合成聚酯干燥后熔融，挤压后送入纺丝箱体，得到聚酯短丝，合成聚酯为苯二甲酸和乙二醇在290℃和真空条件下缩聚制成，合成聚酯干燥后含水率小于0.01％。
S2、将硼酸铋、硫酸钡和改性硅橡胶使用研磨机研磨混合30min。
S3、将聚酯、氢氧化锂和硼酸使用研磨机研磨混合20min。
S4、将S3和S4的到的两种混合粉末加入钡粉、钨矿粉、铅粉和树脂后进行热压烧结，热压烧结的温度为1400℃。
S5、待S5中混合物质降至常温后切片并粉碎，得到防辐射粉末。
S6、将聚酯短丝与防辐射粉末加入粘连剂混合后搅拌50min。
S7、将S6中混合物质制成纤维丝条。
S8、将纤维丝条经集束、拉伸、卷曲、热定形、切断等工序得到成品。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种射线辐射与中子辐射防护材料，其特征在于：包括合成聚酯20-30份、钡粉5-8份、硼酸铋4-6份、钨矿粉4-8份、硫酸钡2-4份、树脂10-16份、钨矿粉8-10份、轻元素材料4-8份、含锂材料2-4份、硼酸4-6份、改性硅橡胶6-10份和粘连剂3-5份。
2.根据权利要求1所述的一种射线辐射与中子辐射防护材料，其特征在于：所述轻元素材料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种射线辐射与中子辐射防护材料，其特征在于：所述含锂材料为氟化锂、溴化锂和氢氧化锂中的一种或多种。
4.一种射线辐射与中子辐射防护材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将合成聚酯干燥后熔融，挤压后送入纺丝箱体，得到聚酯短丝；
S2、将硼酸铋、硫酸钡和改性硅橡胶使用研磨机研磨混合20-30min；
S3、将轻元素材料、含锂材料和硼酸使用研磨机研磨混合10-20min；
S4、将S3和S4的到的两种混合粉末加入钡粉、钨矿粉、铅粉和树脂后进行热压烧结；
S5、待S5中混合物质降至常温后切片并粉碎，得到防辐射粉末；
S6、将聚酯短丝与防辐射粉末加入粘连剂混合后搅拌30-50min；
S7、将S6中混合物质制成纤维丝条；
S8、将纤维丝条经集束、拉伸、卷曲、热定形、切断等工序得到成品。
5.根据权利要求4所述的一种射线辐射与中子辐射防护材料制备方法，其特征在于：所述合成聚酯为苯二甲酸和乙二醇在280-290℃和真空条件下缩聚制成，所述S1中合成聚酯干燥后含水率小于0.01％。
6.根据权利要求4所述的一种射线辐射与中子辐射防护材料制备方法，其特征在于：所述S4中热压烧结的温度为1200-1400℃。
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