專利名稱:核輻射屏蔽制品材料機(jī)織合金鉛纖維絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核輻射防護(hù)生物屏蔽技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
研究表明，核電站的外照射線主要為Y射線，其主要來自核反應(yīng)的裂變產(chǎn)物和被中子活化的管道及閥門，由于管道中活化腐蝕產(chǎn)物的出現(xiàn)，造成管道中放射性微粒的沉積，使控制區(qū)很多檢修作業(yè)場(chǎng)所環(huán)境劑量偏高，増加了工作人員外照射劑量，一般采用屏蔽來解除。因此，在屏蔽材料選擇上力求高效安全、造價(jià)便宜且節(jié)省空間，通常選擇鋼、鉛、普通混凝土和重混凝土等。鋼的強(qiáng)度較好，但價(jià)格較高；混凝土比重金屬便宜，但密度小，屏蔽層厚度大；鉛的優(yōu)點(diǎn)是密度高、熔點(diǎn)低、耐蝕、對(duì)Y射線有良好的吸附性和不易被穿透特性、 易于澆注且相對(duì)屏蔽層厚度較小，所以，鉛是首選的屏蔽材料。
目前，我國在運(yùn)行的核電站，控制區(qū)生物屏蔽系統(tǒng)采用的屏蔽制品(鉛衣或鉛屏)主要是滾壓成型的“無間隙固體金屬塊狀鉛板”，這種金屬鉛板存在鉛當(dāng)量低、適形性能差、產(chǎn)生廢料多、資源利用率不高；產(chǎn)品笨重，導(dǎo)致屏蔽作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作人員受照射時(shí)間長(zhǎng)、劑量大；易造成保溫層變形、下墜，控制區(qū)射線劑量增高，安全系數(shù)低，潛在風(fēng)險(xiǎn)大；不適合管道、閥門等特形設(shè)備和人員的屏蔽；且不易去污，使用壽命短等弊端。因此，鉛板屏蔽制品在屏蔽效果與結(jié)構(gòu)功能上難以兼容，不適應(yīng)核エ業(yè)持續(xù)發(fā)展和以人為本的需要。
抗核輻射生物屏蔽制品除要具有較高的屏蔽效果外，還必須具備良好的物理力學(xué)性能(強(qiáng)韌性、熱穩(wěn)定性等)。據(jù)報(bào)道，當(dāng)前，用于抗核輻射生物屏蔽的材料和制品主要有以下四類。一類是以普通エ業(yè)用鉛為主，滾壓或澆注成型的無間隙金屬塊狀鉛板、鉛磚、鉛皮混凝土等；第二類是以鉛粉為主，橡膠、聚こ烯發(fā)泡等作為基料混和復(fù)合而成的柔性制品的涂料、膠粘劑等；第三類是以無間隙金屬塊狀鉛皮作為內(nèi)芯，內(nèi)外層包覆交聯(lián)發(fā)泡材料和合成橡膠錦綸材料制品；第四類是以鉛等重金屬做成空心微珠等輕質(zhì)高強(qiáng)材料。實(shí)踐證明，鉛板、鉛皮制品盡管抗核輻射效果較佳，但搭建屏蔽系統(tǒng)時(shí)使用量大，搭建難度大，工作效率低，產(chǎn)生廢料多，潛在風(fēng)險(xiǎn)大；且鉛板制品適形性差，不能彎折，不適合管道、閥門等特型設(shè)備的屏蔽，操作不慎易掉落傷人或損壞設(shè)備。而鉛粉與橡膠、聚こ烯發(fā)泡材料混和復(fù)合而成的制品、涂料和膠粘劑，雖具有一定的柔性，但由于鉛粉顆粒易積聚，難以在基料中混和均勻，故屏蔽性能不均勻，且鉛當(dāng)量低、橡膠和聚こ烯等易老化，影響屏蔽效果，給工作人員帶來被輻射的危險(xiǎn)。鉛等重金屬做成的空心微珠輕質(zhì)高強(qiáng)材料，雖抗核輻射性能優(yōu)，但造價(jià)高、成本大，一般用于核能火箭發(fā)動(dòng)機(jī)防核輻射外泄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提出ー種方便進(jìn)ー步制成輕、薄、省材、效果好的成品的核輻射屏蔽制品材料機(jī)織合金鉛纖維絲。
本發(fā)明所述合金鉛纖維絲總質(zhì)量中除鉛外，Sn彡0. 0001%, Sb ^ 0. 00002%,Bi 彡 0. 0001%，Cu 彡 0. 0013%，As 彡 0. 00001%，Ag 彡 0. 001%，Zn 彡 0. 00005%, Cd ^ 0. 00005%,Ni ( 0. 00001%, Ca ( 0. 00002%, Re ( 0. 0007%, In ( 0. 00001%, Al ( 0. 00001%,Au く 0. 00003%, Fe く 0.0001%，Na く 0. 000015%, P く 0. 00018%, Pd く 0. 00003%,S 彡 0. 00018%, Te く 0. 00002%, Se く 0. 00003%, Wu く 0. 001% ;所述合金鉛纖維絲的直徑為
0.Olmm 1. Omm0
本發(fā)明所述抗拉強(qiáng)度為120 240MPa。
本發(fā)明由于其直徑較小，可進(jìn)ー步通過織機(jī)形成柔軟適形性能好的薄形布料，在顯著提高核輻射屏蔽前提下，減少技術(shù)廢料60%，節(jié)約原材料50%、節(jié)約能源30%，提高勞力生產(chǎn)率60%，克服了現(xiàn)有傳統(tǒng)核輻射屏蔽制品結(jié)構(gòu)和功能難以兼?zhèn)涞募夹g(shù)缺陷。
具體實(shí)施方式
一、分析粗鉛錠含量 通常含鉛質(zhì)量百分比為98%。
ニ、生產(chǎn)步驟
1)熔煉將升溫至沸點(diǎn)；
2)加硫除銅
降溫至450°C 800°C，加入硫0. 02 kg,低溫精煉30 50分鐘，使銅物質(zhì)溶析，降低合金鉛中的銅的含量。
3)加堿精煉除砷、錫、銻
將鉛熔液升溫至1600 1800°C，加入堿0. I kg,精煉60 80分鐘，使神、錫、銻等物質(zhì)折出，降低合金鉛中砷、錫、銻的含量。
4)加鋅精煉除銀
在鉛熔液1000 1700°C的溫度下，加入鋅0. 005 kg,精煉20 30分鐘，降低合金鉛中銀的含量。
5)加堿精煉除鋅
在鉛溶液350 800°C的溫度下，加入堿0. 02 kg,精煉30分鐘，使鋅折出，降低合金鉛
中鋅的含量。
6)加鈣、鎂精煉除鉍和加硒、碲精煉抑制鉍的有害作用
在鉛熔液1000 1700°C的溫度下，首先加入鈣0.005 kg、鎂0.007 kg，精煉25分鐘后再加入硒0. 003 kg、碲0. 001 kg,精煉25分鐘，降低合金鉛中鉍的含量，抑制鉍的有害作用。
7)加鶴、鍊精煉
將鉛熔液升溫至3500 5900°C，加入鎢0. 014 kg、錸0. 026 kg,精煉60分鐘，增強(qiáng)合
金鉛的韌性和強(qiáng)度。
8)將350±5°C的合金鉛水注入成絲機(jī)，于成絲機(jī)出ロ拉絲、冷卻
控制成絲機(jī)出ロ溫度150°C 200°C，冷卻水溫度至少0°C。
9)電解精煉除鉍
將冷卻后的纖維絲于電解液中電解除鉍，電解液中含鉛80 120克/升、HsiF80 100克/升，電解液溫度30 45°C，電流密度160 250安/米。
三、主要技術(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.核輻射屏蔽制品材料機(jī)織合金鉛纖維絲，其特征在于所述合金鉛纖維絲總質(zhì)量中除鉛外，Sn ( 0. 0001%, Sb ( 0. 00002%, Bi ( 0. 0001%, Cu ( 0. 0013%, As ( 0. 00001%,Ag ( 0.001%, Zn ( 0. 00005%, Cd ( 0. 00005%, Ni ( 0. 00001%, Ca ( 0. 00002%,Re ( 0. 0007%, In ( 0. 00001%, Al ( 0. 00001%, Au ( 0. 00003%, Fe ( 0.0001%,Na ( 0. 000015%, P ( 0. 00018%, Pd ( 0. 00003%, S ( 0. 00018%, Te ( 0. 00002%,Se ( 0. 00003%, Wu ( 0. 001% ;所述合金鉛纖維絲的直徑為 0. OlmnTl. 0mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述核輻射屏蔽制品材料機(jī)織合金鉛纖維絲，其特征在于所述合金鉛纖維絲的抗拉強(qiáng)度為12(T240MPa。
專利摘要
核輻射屏蔽制品材料機(jī)織合金鉛纖維絲，涉及核輻射防護(hù)生物屏蔽技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明所述合金鉛纖維絲總質(zhì)量中以鉛為主，直徑為0.01mm~1.0mm。本發(fā)明由于其直徑較小，可進(jìn)一步通過織機(jī)形成柔軟適形性能好的薄形布料，在顯著提高核輻射屏蔽前提下，減少技術(shù)廢料60%，節(jié)約原材料50%、節(jié)約能源30%，提高勞力生產(chǎn)率60%，克服了現(xiàn)有傳統(tǒng)核輻射屏蔽制品結(jié)構(gòu)和功能難以兼?zhèn)涞募夹g(shù)缺陷。
文檔編號(hào)G21F1/02GKCN102650007SQ201210155679
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年5月19日
發(fā)明者于豐源 申請(qǐng)人:揚(yáng)州錦江有色金屬有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan