[發明專利]一種柔性中子屏蔽材料及其生產工藝

在審

• 申請號: 202110464099.0
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113185840A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 梅龍偉
• 申請（專利權）人: 禾材高科（蘇州）有限公司
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08K3/38;C08K3/22;C08K3/08;G21F1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種柔性中子屏蔽材料及其生產工藝。本發明的技術方案是：按重量百分比計算，包括如下組分：30~80%的有機硅膠、8~65%的碳化硼粉末、5~30%的氧化釓粉末、5~30%的超細鉛粉末以及0.2~2%的硫化劑。步驟包括：a、使用粉體分散劑對碳化硼粉末、氧化釓粉末以及細鉛粉末進行預處理；b、使用煉膠機對硅膠進行煉膠，在煉膠過程中，逐漸添加碳化硼粉末、氧化釓粉末或鉛粉末，同時加入硫化劑；c、放完粉末后，繼續煉膠3小時，保證粉末與硅膠混合均勻，得到煉制好的生硅膠；d、把煉制好的生硅膠切成小塊，放進模具中加熱到180℃~250℃，靜置2分鐘，使之變成熟硅膠，打開模具得到硅膠板；使用高粘性雙面膠粘貼到硅膠板制成柔性中子屏蔽材料。

技術領域

本發明涉及中子屏蔽技術領域，特別涉及一種有機硅膠柔性中子屏蔽材料。

背景技術

中子屏蔽在核技術領域是一個重要的問題。不管是中子儀器設備，中子測量實驗，還是用中子開展癌癥治療，都有眾多場合需要使用可彎折的柔性屏蔽材料來阻擋吸收中子。做柔性中子屏蔽材料的高分子基體有樹脂、橡膠、硅膠、聚乙烯等。目前有多種柔性中子屏蔽材料的技術和工藝，目的是吸收中子，同時減少次級伽馬釋放。比如“一種無毒環保可穿戴型柔性低氫中子屏蔽材料”中選擇低氫就是為了減少活化伽馬。但是柔性屏蔽材料粘結劑都是高分子材料，都不可避免含有很多氫元素，也就是次級伽馬射線不可避免。因此，如何設計一種能夠吸收屏蔽中子且能夠防止次級伽馬射線的柔性中子屏蔽材料及其生產工藝正是本發明人所要解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的主要目的在于提供一種可吸收中子且能夠防止次級伽馬射線的柔性中子屏蔽材料及其生產工藝。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種柔性中子屏蔽材料，按重量百分比計算，包括如下組分：30~80%的有機硅膠、8~65%的碳化硼粉末、5~30%的氧化釓粉末、5~30%的超細鉛粉末以及0.2~2%的硫化劑。

優選的，所述有機硅膠的硬度為40~70度。

優選的，所述碳化硼粉末、氧化釓粉末以及細鉛粉末的粒徑均小于1μm。

一種柔性中子屏蔽材料的生產工藝，包括如下步驟：

a、使用粉體分散劑對碳化硼粉末、氧化釓粉末以及細鉛粉末進行預處理；

b、使用煉膠機對硅膠進行煉膠，在煉膠過程中，逐漸添加碳化硼粉末、氧化釓粉末或鉛粉末，同時加入硫化劑；

c、放完粉末后，繼續煉膠3小時，保證粉末與硅膠混合均勻，得到煉制好的生硅膠；

d、把煉制好的生硅膠切成小塊，放進模具中加熱到180℃~250℃，靜置2分鐘，使之變成熟硅膠，打開模具得到硅膠板；

e、使用高粘性雙面膠粘貼到硅膠板制成柔性中子屏蔽材料。

優選的，所述雙面膠粘貼前噴硫化劑確保雙面膠能夠與硅膠粘連緊密。

本發明相對于現有技術具有如下優點，配合雙面粘膠可粘貼到墻壁或者設備上，可彎折粘貼，具有柔軟性，其中碳化硼比例高達60%，碳化硼密度高達0.8g/cm3,使用2mm柔性屏蔽板，其碳化硼（陶瓷）當量達到0.6mm以上，對1eV中子透射率低于40%,0.1eV中子透射率低于5%.對于大部分雜散中子都可以達到降低1個量級的屏蔽效果，附圖1是測試透射率圖。可以實現吸收中子，屏蔽中子的目的，且能夠防止次級伽馬射線，具有柔軟性和強度，確保使用時候能夠隨意彎折，并且耐輻照能夠適應高溫環境。

附圖說明

圖1為本發明的柔性中子屏蔽材料測試透射率圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖1所示，一種柔性中子屏蔽材料，按重量百分比計算，包括如下組分：30~80%的有機硅膠、8~65%的碳化硼粉末、5~30%的氧化釓粉末、5~30%的超細鉛粉末以及0.2~2%的硫化劑。