專(zhuān)利名稱：一種發(fā)泡中子吸收材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，具體是一種發(fā)泡中子吸收材料。
技術(shù)背景
中子雖不帶電荷，但具有很強(qiáng)的穿透力，它在空氣和其他物質(zhì)中可以傳播近100 米的輻射距離，對(duì)人體產(chǎn)生的危害比相同劑量的Χ、γ射線更為嚴(yán)重。在離子輻射防護(hù)中，其 中子輻射防護(hù)是重中之重。目前，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了很多具有中子吸收功能的材料，常用的是 碳化硼、稀土化合物、鐵氧體材料、石墨，并在很多產(chǎn)品中得到了應(yīng)用。但是，現(xiàn)在的中子吸 收材料都是將碳化硼、稀土化合物、鐵氧體、石墨等中子吸收劑簡(jiǎn)單的與基體材料混合制成 的，中子吸收劑在混合物中的分布并不均勻，中子吸收效果并不理想。發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種發(fā)泡中子吸收材料，以水泥或高分子聚合 物做基體材料，應(yīng)用發(fā)泡工藝制備出高性能的中子吸收發(fā)泡體材料。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種發(fā)泡中子吸收材料，將下述質(zhì)量分?jǐn)?shù)的混 合物經(jīng)發(fā)泡工藝制得發(fā)泡中子吸收材料
中子吸收劑 10-60% ；
基體材料40-90%。
所述中子吸收劑為碳化硼、鐵氧體、稀土化合物、氫化鋰、石蠟中一種或多種。
所述基體材料為水泥或高分子聚合物或兩者的混合。
所述高分子聚合物為聚乙烯、聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、甲基丙烯酸樹(shù)脂、三元乙丙橡膠 或聚苯胺。
本發(fā)明的有益效果是由于創(chuàng)新的運(yùn)用了“發(fā)泡”工藝，將大量的合成中子吸收劑， 分散于發(fā)泡所形成的孔洞壁上。這種矩陣式泡孔溶洞，極大的擴(kuò)展了捕捉中子射線的容量， 使進(jìn)入發(fā)泡體內(nèi)部的中子射線，通過(guò)電磁渦旋孔壁屏散，將散射中子波逐漸衰減吸收掉。這 種具有吸收中子功能的發(fā)泡體材料，可與建筑中的空心樓板，復(fù)合墻體組合，構(gòu)成能防核輻 射的人防工程，也可作為單體材料，應(yīng)用于軍事裝備、科研試驗(yàn)、醫(yī)療設(shè)備等防護(hù)材料。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
發(fā)泡中子吸收材料的組成為中子吸收劑和基體材料。其中，中子吸收劑為碳化硼 和石蠟的混合物，基體材料為水泥和聚乙烯樹(shù)脂兩者的混合，其配比為
碳化硼粉 12-35
石蠟2-5
水泥0.5-1
聚乙烯樹(shù)脂60-84
將碳化硼粉、石蠟、水泥按上述比例混合，放入真空攪拌機(jī)攪拌20分鐘，然后添加 到上述比例的聚乙烯樹(shù)脂中均勻混合，按照標(biāo)準(zhǔn)發(fā)泡程序?qū)㈩A(yù)發(fā)泡材料進(jìn)行熔溶發(fā)泡，制 備而成中子吸收發(fā)泡體材料。
碳化硼材料中子俘獲截面大，俘獲能譜寬，將其與石蠟混合消減快中子傳播的速 度。材料中的稀土化合物，具有獨(dú)特原子結(jié)構(gòu)排序，極大的吸收截面，并具有豐富的能級(jí)躍 遷，較大的原子磁矩，很強(qiáng)的自旋軌道耦合特性。將稀土同軟磁粒子融合，形成了較寬的電 磁配位區(qū)間，強(qiáng)化了慢中子、中能中子的吸收能效。
實(shí)施例2
發(fā)泡中子吸收材料的組成為中子吸收劑和基體材料。其中，中子吸收劑為六角碳 化硼粉和鐵氧體粉的混合物，基體材料為鋇水泥，其配比為
六角碳化硼 5-20
鐵氧體粉 5-20
鋇水泥65-80
將六角碳化硼、鐵氧體粉按上述比例混合，真空攪拌20分，得到中子吸收劑，然后 摻雜到上述比例的鋇水泥中，均勻混合，得到預(yù)發(fā)泡材料。采用物理或化學(xué)發(fā)泡的方法進(jìn)行 發(fā)泡，制備成中子吸收發(fā)泡體材料。
實(shí)施例3
發(fā)泡中子吸收材料的組成為中子吸收劑和基體材料。其中，中子吸收劑為稀土氧 化物，基體材料為三元乙丙橡膠，其配比為
稀土化合物(Gd、Sm、Dy、La、Ce)20-40
三元乙丙橡膠50-80
聚乙烯醇質(zhì)量份數(shù)2-5
將稀土化合物進(jìn)行聚乙烯醇純化，采用化學(xué)鍍方法和發(fā)泡工藝，在三元乙丙發(fā)泡 體表面涂敷一層稀土涂層，制備出三元乙丙發(fā)泡體為核，稀土化合物為殼的具有中子、快、 慢速輻射波吸收衰減功能的“殼包核”結(jié)構(gòu)的球形體中子吸收發(fā)泡體材料。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)泡中子吸收材料，其特征是將下述質(zhì)量分?jǐn)?shù)的混合物經(jīng)發(fā)泡工藝制得發(fā)泡 中子吸收材料中子吸收劑 10-60% ； 基體材料 40-90%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡中子吸收材料，其特征是所述中子吸收劑為碳化硼、鐵 氧體、稀土化合物、氫化鋰、石墨、石蠟中一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡中子吸收材料，其特征是所述基體材料為水泥或高分 子聚合物或兩者的混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)泡中子吸收材料，其特征是所述高分子聚合物為聚乙烯、 聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、甲基丙烯酸樹(shù)脂、三元乙丙橡膠或聚苯胺。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)泡中子吸收材料，將下述質(zhì)量分?jǐn)?shù)的混合物經(jīng)發(fā)泡工藝制得發(fā)泡中子吸收材料中子吸收劑10-60％和基體材料40-90％，所述中子吸收劑為碳化硼、鐵氧體、稀土化合物、氫化鋰、石蠟中一種或多種。所述基體材料為水泥或高分子聚合物或兩者的混合。由于創(chuàng)新的運(yùn)用了“發(fā)泡”工藝，將大量的合成中子吸收劑，分散于發(fā)泡所形成的孔洞壁上。這種矩陣式泡孔溶洞，極大的擴(kuò)展了捕捉中子射線的容量，使進(jìn)入發(fā)泡體內(nèi)部的中子射線，通電磁渦旋孔壁屏散，將散射中子波逐漸衰減吸收掉。
文檔編號(hào)C08K5/01GK102030938SQ20101053191
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者李勇 申請(qǐng)人:李勇