專利名稱：鉛硼聚乙烯屏蔽材料塊的加工方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于一種復合材料的加工工藝，具體涉及一種放射性屏蔽材料塊的擠出壓制加工工藝。
背景技術(shù)：
鉛硼聚乙烯屏蔽材料塊主要用于中子和γ射線綜合輻射場的屏蔽。中國專利申請?zhí)柗謩e為02153838.7、02153839.5和02153840，名稱分別為《鉛硼聚乙烯板成型工藝》、《鉛硼聚乙烯的混料工藝》和《鉛硼聚乙烯板的層壓工藝》所公開的鉛硼聚乙烯屏蔽材料塊的加工方法為混料→造粒→擠板→層壓→組裝及粗加工→精加工→產(chǎn)品。其缺點是(1)該工藝流程長、生產(chǎn)效率較低；(2)產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生氣孔幾率較高，加之加工產(chǎn)生的夾縫都會影響產(chǎn)品的屏蔽性能；(3)在組裝和粗加工過程中易產(chǎn)生回收料和廢料，使原料的利用率較低，因此生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)效率高、成本低廉，而且產(chǎn)品屏蔽性能好的鉛硼聚乙烯屏蔽材料塊的加工方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種鉛硼聚乙烯屏蔽材料塊的加工方法，它包括將鉛粉、碳化硼粉和聚乙烯粒料按所需比例稱量后，在高混機中混合均勻，經(jīng)造粒機造粒，生成混合粒料，同時，它還包括(1)將生成的混合粒料經(jīng)自動上料機吸入擠出機的料斗，經(jīng)高溫塑化后擠入真空度高于60Pa的成型模具中；(2)用加壓裝置對模具中的塑化料在初始溫度為120℃~160℃，壓力為30~120kg/cm2條件下進行壓制，到溫度為30℃~50℃時使其自然冷卻到室溫，將成型塊脫模，經(jīng)精加工生成鉛硼聚乙烯屏蔽材料塊。
所說的鉛粉含量占總重量的70~85％，碳化硼粉的含量占總重量的1~5％，聚乙烯的含量占總重量的19~25％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的顯著效果是(1)縮短了工藝流程，僅為混料→造?！鷶D出壓制→精加工，從粒料到鉛硼聚乙烯塊進行一次性生產(chǎn)，大大減少了生產(chǎn)時間，使生產(chǎn)效率得到大幅度提高；(2)模具內(nèi)部抽真空，使鉛硼聚乙烯塊內(nèi)部產(chǎn)生的氣孔的幾率降低了，加上生成的產(chǎn)品為一次性制品，無后加工所產(chǎn)生的夾縫，這些都大大提高了產(chǎn)品的屏蔽性能；(3)由于合并了擠板、層壓和粗加工三個工藝步驟為擠出壓制工藝，縮短了工藝流程，使材料回收比例大大降低，提高了原料的利用率，節(jié)約生產(chǎn)成本。
具體實施例方式
實施例1(1)稱取含量占總重量70％的鉛粉、5％碳化硼粉、25％聚乙烯粒料，在高混機中混合均勻，經(jīng)過造粒機造粒；(2)粒料經(jīng)自動上料機吸入擠出機料斗，高溫塑化后，擠入真空度高于60Pa的成型模具中；(3)用加壓裝置對模具中的塑化料在起始溫度為120℃，壓力為30~120kg/cm2下進行壓制，壓制結(jié)束溫度為30℃，然后自然冷卻至室溫，將成型料脫模后，經(jīng)精加工制成鉛硼聚乙烯屏蔽材料塊。
實施例2(1)稱取含量占總重量80％的鉛粉、1％碳化硼粉、19％聚乙烯粒料，在高混機中混合均勻，經(jīng)過造粒機造粒；(2)同實施例1；(3)用加壓裝置對模具中的塑化料在起始溫度為140℃，壓力為30~120kg/cm2下進行壓制，壓制結(jié)束溫度為40℃，然后自然冷卻至室溫，脫模后，經(jīng)精加工制成鉛硼聚乙烯屏蔽材料塊。
實施例3(1)稱取含量占總重量85％的鉛粉、3％碳化硼粉、22％聚乙烯粒料，在高混機中混合均勻，經(jīng)過造粒機造粒；(2)同實施例1；(3)用加壓裝置對模具中的塑化料在起始溫度為160℃，壓力為30~120kg/cm2下進行壓制，壓制結(jié)束溫度為50℃，然后自然冷卻至室溫，脫模后，經(jīng)精加工制成鉛硼聚乙烯屏蔽材料塊。
在上述三個實施例壓制成型的過程中，通常是溫度較高時所施壓力小些，靠近30kg/cm2，當溫度逐漸下降后，所施壓力要逐漸增大，越來越靠近120kg/cm2，到溫度為30℃~50℃壓制結(jié)束時，則不施壓了。所用模具為長方體結(jié)構(gòu)，模壁內(nèi)部有“Z”字形熱油通道，可使模具保溫在100℃~160℃，抽真空裝置可使模具內(nèi)部保持粗真空，外部用密封材料包裹。
權(quán)利要求
1.一種鉛硼聚乙烯屏蔽材料塊的加工方法，它包括將鉛粉、碳化硼粉和聚乙烯粒料按所需比例稱量后，在高混機中混合均勻，經(jīng)造粒機造粒，生成混合粒料，其特征在于它還包括(1)將生成的混合粒料經(jīng)自動上料機吸入擠出機的料斗，經(jīng)高溫塑化后擠入真空度高于60Pa的成型模具中；(2)用加壓裝置對模具中的塑化料在初始溫度為120℃~160℃，壓力為30~120kg/cm2條件下進行壓制，到溫度為30℃~50℃時使其自然冷卻到室溫，將成型塊脫模，經(jīng)精加工生成鉛硼聚乙烯屏蔽材料塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種鉛硼聚乙烯屏蔽材料塊的加工方法，其特征在于所說的鉛粉含量占總重量的70~85％，碳化硼粉的含量占總重量的1~5％，聚乙烯的含量占總重量的19~25％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種放射性屏蔽材料塊的擠出壓制工藝，即鉛硼聚乙烯屏蔽材料塊的加工方法。其流程為混料→造?！鷶D出壓制→精加工。其顯著效果是縮短了工藝流程，提高了生產(chǎn)效率；將塑化料擠入真空度高于60Pa的成型模具中，使成品氣孔率低，加上成品為一次性制品，無后加工所產(chǎn)生的夾縫，這都提高了產(chǎn)品的屏蔽性能；因合并了擠板、層壓和粗加工工藝為擠出壓制工藝、縮短了工藝流程、使材料回收比例降低，提高了原料的利用率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
文檔編號C08K3/38GK1763128SQ20041008648
公開日2006年4月26日 申請日期2004年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月21日
發(fā)明者楊勇飛, 吳瑩, 蔣俊華, 代勝平, 谷曉非 申請人:中國核動力研究設計院