專利名稱：一種具有中子屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核輻射屏蔽防護領(lǐng)域，具體涉及到一種具有中子屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料，用于同位素中子源、核反應(yīng)堆、加速器等各類中子放射源的屏蔽防護。
背景技術(shù)：
隨著核能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，由此帶來的輻射安全與防護問題越來越重要。例如同位素中子源、核反應(yīng)堆以及加速器在運行過程中會產(chǎn)生核輻射，尤其是中子輻射，其穿透力強，對人員及設(shè)備會造成巨大的威脅。傳統(tǒng)的中子屏蔽材料有混凝土、水、聚乙烯等?；炷潦嵌喾N元素的混合物，對中子和Y射線都有較好的屏蔽作用和結(jié)構(gòu)性能，但使用起來笨重，只適宜作固定式反應(yīng)堆的屏蔽體。水中含有大量氫，是一種非常好的中子減弱體，但水受到高輻射會分解，而且以水作為屏蔽層對屏蔽體整體力學(xué)性能影響很大。聚乙烯是目前使用廣泛的中子屏蔽材料，含氫量高，不會被活化，但它不耐高溫，在110°C時就軟化，且抗輻照效應(yīng)差，導(dǎo)致在很多環(huán)境下使用受到限制。傳統(tǒng)的、單一的屏蔽材料已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代防護的使用需求。當(dāng)前中子屏蔽材料的主要發(fā)展趨勢是在聚合物基體中摻雜來實現(xiàn)材料的改性。樹脂基體材料在滿足屏蔽效果的同時，力學(xué)性能、耐溫性能、抗輻照性能也十分優(yōu)異。因此，以樹脂為基體材料已成為目前研究的熱點和方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有中子`屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料，其抗輻照性能強、力學(xué)性能好，用于中子輻射的屏蔽防護，并耐受200°C以上的高溫。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)的。—種具有中子屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料，由下列組分按質(zhì)量份數(shù)組成:基體材料40 50份，固化劑40 50份，增強相粒子5 10份，改性粒子I 5份。在上述技術(shù)方案中，所述基體材料為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚砜樹脂中的一種或兩種以上混合物。在上述技術(shù)方案中，所述固化劑為聚酰胺樹脂、間苯二胺、二胺基二苯基砜、順丁稀二酸酐中的一種或兩種以上混合物；
在上述技術(shù)方案中，所述增強相粒子為三氧化二釓、碳化硼中的一種或兩者的混合物。在上述技術(shù)方案中，所述改性粒子為二氧化鈦。本發(fā)明的優(yōu)點在于:屏蔽性能好、耐高溫、抗輻照性好，2cm厚的屏蔽材料可使快中子(能量為IMeV)劑量率降低70%，使中能中子(能量為0.1MeV)劑量率降低92%，使慢中子(能量為IeV)劑量率降低96%，有高效的中子、Y射線屏蔽效果，可以廣泛應(yīng)用于同位素放射源、核電站、核反應(yīng)堆、加速器屏蔽防護設(shè)施的建設(shè)方面，具有廣闊的經(jīng)濟效益和良好的社會效益。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的描述。一種具有中子屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料的成分主要有基體材料、固化劑、增強相粒子、改性粒子。下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明，但不限于此。實施例1
本實施例的一種具有中子屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料由下列組分構(gòu)成:
環(huán)氧樹脂:40份
聚酰胺樹脂:50份
三氧化二釓:5份
二氧化鈦:5份
環(huán)氧樹脂選用雙酚A型環(huán)氧樹脂，改性粒子選用納米二氧化鈦。實施例2
本實施例的一種具有中子屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料由下列組分構(gòu)成:
酚醛樹脂:50份
間苯二胺:40份
三氧化二釓:6份
二氧化鈦:4份
上述改性粒子選用納米二氧化鈦。實施例3
本實施例的一種具有中子屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料由下列組分構(gòu)成:
聚砜樹脂:45份
二胺基二苯基砜:45份
碳化硼:9份
二氧化鈦:I份
上述改性粒子選用納米二氧化鈦。實施例4
本實施例的一種具有中子屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料由下列組分構(gòu)成:
環(huán)氧樹脂:45份
順丁稀二酸酐:40份
碳化硼:10份
二氧化鈦:5份
上述基體材料選用雙酚A型環(huán)氧樹脂，改性粒子選用納米二氧化鈦。上述實施例1-4是將各組分用量單位以重量百分比計。對材料進行稱重混合，攪拌均勻，放入模具，恒溫箱中固化，最后脫模成型。得到具有中子屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料。依據(jù)實施例4制作的一種具有中子屏蔽效果的耐高溫高效屏蔽材料，密度為
2.(Γ3.5g/cm3,制成厚度為2cm的樣品，能使快中子(IMeV)劑量降低69.8%，使中能中子(0.1MeV)劑量降低92% ，使熱中子劑量降低96%。
權(quán)利要求
1.一種具有中子屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料，其特征在于所述的耐高溫屏蔽材料由下列組分按質(zhì)量份數(shù)組成:基體材料40 50份，固化劑40 50份，增強相粒子5 10份，改性粒子1、份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有中子屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料，其特征在于:所述基體材料為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚砜樹脂中的一種或兩種以上混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有中子屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料，其特征在于:所述固化劑為聚酰胺樹脂、間苯二胺、二胺基二苯基砜、順丁稀二酸酐中的一種或兩種以上混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有中子屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料，其特征在于:所述增強相粒子為三氧化二釓、碳化硼中的一種或兩者的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有中子屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料，其特征在于:所述改性粒子為二氧 化鈦。
全文摘要
本發(fā)明涉及核輻射屏蔽防護領(lǐng)域，具體涉及到一種具有中子屏蔽效果的耐高溫屏蔽材料，用于同位素中子源、核反應(yīng)堆、加速器等各類中子放射源的屏蔽防護。該材料由下列組分按質(zhì)量份數(shù)組成基體材料40~50份，固化劑40~50份，增強相粒子5~10份，改性粒子1~5份。該材料抗輻照性能強、力學(xué)性能好，用于中子輻射的屏蔽防護，并耐受200℃以上的高溫。
文檔編號C08L81/06GK103183928SQ20131009203
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月21日
發(fā)明者李曉玲, 王益元, 陳艷, 聶凌霄, 蔡濤, 梁云, 郭智榮 申請人:中國船舶重工集團公司第七一九研究所