[發(fā)明專利]一種電子元器件用抗中子輻照的防護材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011346447.6
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112530618B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設計）人: 吳曉宏;崔凱;盧松濤;洪楊;李楊;秦偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: G21F1/12
• 分類號: G21F1/12
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 裴閃閃

一種電子元器件用抗中子輻照的防護材料及其制備方法。本發(fā)明屬于輻照屏蔽材料及其制備領域。本發(fā)明的目的是為解決現有輻照屏蔽材料較厚而使航天器負載過重以及傳統共混體系涂層的功能填料分散不均勻所導致抗輻照性能低下的技術問題。本發(fā)明的一種電子元器件用抗中子輻照的防護材料由樹脂僑聯層和功能金屬層交替堆疊而成，最外層為功能金屬層。制備方法：一、通過熱噴涂，分段固化，制備樹脂僑聯層；二、采用磁控濺射技術，以稀土金屬元素為靶材，在步驟一的樹脂僑聯層上鍍覆功能金屬層；三、交替重復10～30次，使防護材料最外層為功能金屬層，得到輻照防護材料。本發(fā)明的防護材料在模擬劑量為100～200kGy的中子輻照下，輻射屏蔽率高達87.7％。

技術領域

本發(fā)明屬于輻照屏蔽材料及其制備領域，具體涉及一種電子元器件用抗中子輻照的防護材料及其制備方法。

背景技術

空間輻射環(huán)境是航天器在軌運行所面臨的重要環(huán)境要素之一，也是造成航天電子元器件異常或故障的重要原因。中子輻射由于不帶電，對物質有十分強的穿透能力，對器件造成的傷害較同計量的其它射線更大。為防止該輻射帶來的危害，需要采取專門的抗中子輻照加固處理工藝，確保航天器的在軌服役可靠性，因此研究針對中子輻射輻照的防護材料成為一個重要的研究課題。

目前，中子輻射防護的基本方法是通過物理方法進行屏蔽控制輻射劑量。現有屏蔽材料大多數是將重質金屬與其他材料復合，為達到一定的屏蔽效果，需要較厚的厚度，導致在安裝使用時會形成一定的空隙，還存在航天器負載過重等問題。為滿足形狀復雜的電子元器件防護需求，必須降低材料厚度，使之輕量化。因此電子元器件表面需要一種具備優(yōu)異的輻射屏蔽性能、力學性能及施工性能的特種材料。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決現有輻照屏蔽材料較厚而使航天器負載過重以及傳統共混體系涂層的功能填料分散不均勻所導致的涂層抗輻照性能低下的技術問題，而提供一種電子元器件用抗中子輻照的防護材料及其制備方法。

本發(fā)明的一種電子元器件用抗中子輻照的防護材料由樹脂僑聯層和功能金屬層交替堆疊而成，最外層為功能金屬層。

進一步限定，所述樹脂僑聯層和功能金屬層交替堆疊10～30個循環(huán)。

進一步限定，所述樹脂僑聯層單層厚度為50μm～100μm，功能金屬層單層厚度為30μm～50μm。

進一步限定，所述功能金屬層為稀土金屬層。

進一步限定，所述稀土金屬為鈰、釓、鉺中的一種或幾種按任意比的混合。

本發(fā)明的一種電子元器件用抗中子輻照的防護材料的制備方法按以下步驟進行：

一、制備樹脂僑聯層：將環(huán)氧樹脂加熱至熔融狀態(tài)，然后加入促進劑和聚醚酰亞胺，在攪拌狀態(tài)下使混合均勻，得到環(huán)氧樹脂稀釋液，對得到的環(huán)氧樹脂稀釋液進行超聲處理，超聲處理后靜置，然后將靜置后的環(huán)氧樹脂稀釋液噴涂在電子元器件的管殼表面，然后進行分段固化，得到樹脂僑聯層；

二、制備功能金屬層：采用磁控濺射技術，以稀土金屬元素為靶材，氬氣為保護氣，在背底真空度為4.5×10^-4Pa～5.5×10^-4Pa的條件下，在步驟一的樹脂僑聯層上鍍覆功能金屬層；

三、交替堆疊：交替重復步驟一和步驟二的操作10～30次，以步驟二的操作結束交替重復操作，使防護材料最外層為功能金屬層，得到防護材料。

進一步限定，步驟一中將環(huán)氧樹脂于70～90℃下加熱至熔融狀態(tài)。

進一步限定，步驟一中所述環(huán)氧樹脂與促進劑的質量比為10：(0.5～1)。

進一步限定，步驟一中所述環(huán)氧樹脂與聚醚酰亞胺的質量比為10：(1～2)。

進一步限定，步驟一中所述促進劑為乙酰丙酮鋁。