[发明专利]一种新型X射线防辐射特种玻璃及制备方法

说明书

本发明提供了一种新型X射线防辐射特种玻璃，新型X射线防辐射特种玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：TeO₂：60％；PbO：20％；ZnO：11‑19％；BaF₂：1‑9％；本发明提供的新型X射线防辐射特种玻璃是高度稳定的特种玻璃，具有良好的X射线截止能力。相比于现有技术的防辐射玻璃和混凝土，本发明的防护能力最高分别提高了1.85倍和1.6倍。本发明通过调节玻璃组成，在低于1000℃的温度下制备出具有较强防辐射能力的特种玻璃。

技术领域

本发明属于防护材料技术领域，特别涉及一种新型X射线防辐射特种玻璃及制备方法。

背景技术

X射线、γ射线等放射性射线都属于高能量的电磁波，这种射线在通过不同的介质时，能导致介质的原子发生电离现象，因而又叫做电离射线。电磁波的波长愈短，其穿透能力就愈强。普通玻璃的组成并不能有效吸收这类射线，必须在玻璃组成中引入大量原子序数高的元素才能提高它的吸收能力。而特种玻璃是应用在现代特殊技术上的玻璃，其中由于物质对放射性辐射的吸收能力随着其含有的金属元素的原子序数加大而提高，所以防护用特种玻璃都含有较多量的重金属氧化物。

目前在人类的生产活动中，辐射的使用和产生随着生产力的大幅度发展而越来越多，其中电离辐射被认为是影响人类健康和安全的关键问题之一。因此研究人员不断尝试寻找新的高质量辐射屏蔽材料，尽可能低成本地将辐射衰减到安全的水平。

合适的辐射屏蔽材料应同时满足无毒、廉价、环保、多用途的条件。在辐射屏蔽材料的开发中，研究人员尝试开发和研究合金、无铅混凝土、岩石、聚合物和玻璃等材料。在这些材料中，掺杂重金属氧化物的玻璃因其具有高透明度、耐热性、耐化学腐蚀性、耐压性、高密度和抗损伤性等优异的综合性能而受到广泛关注。而随着该领域的发展，碲酸盐玻璃的辐射防护性能越来越受到人们的重视。碲酸盐玻璃基于TeO₂，其密度高于硅酸盐和硼酸盐玻璃系统，并且具有更好的辐射屏蔽能力。

目前已有研究表明碲酸盐玻璃系统在辐射防护领域有着潜在用途。Al-Buriahi在10.1016/j.ceramint.2020.04.240中研究了成分为TeO₂-ZnO-NiO的玻璃系统，Amani在10.1016/j.ceramint.2020.04.017研究了TeO₂-PbO的玻璃系统，并介绍了该系统在辐射防护领域的意义。

在当下的科研及生产活动中，使用较多的辐射防护材料，如RS 360玻璃以及混凝土，都有着防护效果较弱或成本太高等问题亟待解决，市场需要一款性能较强、经济效益较高的产品来满足需求。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种新型X射线防辐射特种玻璃，新型X射线防辐射特种玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：

TeO₂：60％；

PbO：20％；

ZnO：20-X％；

BaF₂：X％；

X＝1～9。

进一步地，X＝1、3、5、6、7或9。

进一步地，新型X射线防辐射特种玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：

TeO₂：60％；

PbO：20％；

ZnO：19％；

BaF₂：1％。

进一步地，新型X射线防辐射特种玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：

TeO₂：60％；

PbO：20％；