[发明专利]一种耐辐照无铅辐射屏蔽的柔性材料及制法和应用

说明书

本发明公开了一种耐辐照无铅辐射屏蔽的柔性材料及制法和应用，属于辐射防护技术领域。本发明的耐辐照无铅辐射屏蔽的柔性材料，由包括以下重量份的原料制成：高分子材料基材5‑20份，钨粉50‑100份、氧化铋粉0‑50份、氧化钆粉0‑15份、氧化铈粉0‑15份；辐射屏蔽为X射线和γ射线辐射屏蔽。本发明提供了可用于工程的耐辐照无铅辐射屏蔽的柔性材料，其具有良好的防辐射性能和力学性能，使用寿命长，对环境友好。

技术领域

本发明属于辐射防护技术领域，具体涉及一种耐辐照无铅辐射屏蔽的柔性材料及制法和应用。

背景技术

近年来，我国核能应用技术的开发和利用快速发展，核电事业及其相关产业得到了极大的提升，与之对应的便是对各种辐射源的防护要求越来越高。现有技术中，为了满足对核电站辐射屏蔽的高要求，一般采用含铅材料。铅是一种能够有效阻挡X射线和γ射线高强度射线的金属，被广泛应用于防辐射领域。但是由于铅密度大，重量重，采用铅作为辐射屏蔽的功能材料，不仅辐射屏蔽产品笨重，且有毒，后续处理困难。另外，在核电、核设施等管路需要屏蔽时，含铅辐射屏蔽产品难以同时满足辐射屏蔽和良好力学性能的要求。

因此，提供一种无铅屏蔽材料，其具有良好的辐射屏蔽性能和力学性能，能满足核电站用工程材料的要求，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种耐辐照无铅辐射屏蔽的柔性材料，具有良好的防辐射性能和力学性能，使用寿命长，对环境友好。

本发明的目的之二在于，提供该柔性材料的制备方法。

本发明的目的之三在于，提供该柔性材料的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明所述的一种耐辐照无铅辐射屏蔽的柔性材料，由包括以下重量份的原料制成：高分子材料基材5-20份，钨粉50-100份、氧化铋粉0-50份、氧化钆粉0-15份、氧化铈粉0-15份；所述辐射屏蔽为X射线和γ射线辐射屏蔽。

本发明的部分实施方案中，所述柔性材料由包括以下重量份的原料制成：高分子材料基材8-10份，钨粉60-90份、氧化铋粉0-30份、氧化钆粉0-10份、氧化铈粉0-10份；

优选为高分子材料基材8-9份、钨粉62-88份、氧化铋粉0-27份、氧化钆粉0-9份、氧化铈粉0-9份。

本发明的部分实施方案中，所述高分子材料基材为甲基乙烯基硅橡胶；优选为分子量为60-70万的甲基乙烯基硅橡胶。

本发明以甲基乙烯基硅橡胶作为基材，既实现了功能材料的超高填充量，可用于满足不同屏蔽性能的需要，又满足了有害杂质元素含量低的要求，如氯＜10ppm、氟＜4ppm、硫＜180ppm、锌＜125ppm等，同时获得了硅橡胶自身的高、低温性能，扩大了该材料使用温度的范围。

本发明的柔性材料以钨粉、氧化铋粉、氧化钆粉、氧化铈粉作为为X射线和γ射线辐射屏蔽功能材料，采用多种材料的复合配伍，克服了因单一功能材料的原子结构较为固定，对电离辐射的吸收效果有限的缺点；利用了稀土元素K层吸收限的差异性，有效弥补了铅元素在40-88keV能量区间的弱吸收区，并且实现了材料微观原子结构的多样性、互补性。

作为优选，本发明的实施例中，所述钨粉、氧化铋粉、氧化钆粉、氧化铈粉的颗粒度均小于800目，纯度大于等于99％。

本发明的技术方案中，所述柔性材料还包括阻燃功能填料1-3份，或/和耐辐照填料0.2-1份；

所述阻燃功能填料优选为1-2.5份；更优选为1.3-2.5份；

所述耐辐照填料优选为0.5-0.8份，更优选为0.5份。